開關柜局部放電檢測技術的應用分析

摘要：實際中，開關柜內部的大量電氣設備往往會由于熱、光等因素，而發生化學反應，從而導致了電氣設備故障的產生，進而阻礙了電力設備的平穩、正常的運行。這就需要積極對開關柜局部放電情況進行檢測，保障電力系統的安全穩定運行。本文就對開關柜局部放電檢測技術的應用有關內容進行分析，以供參考。

關鍵詞：開關柜;局部放電;帶電檢測

1開關柜局部放電帶電進行檢測的意義

開關柜已廣泛應用于電力系統的發電、配電、輸電以及電能轉換等工作當中，在整個電力企業的發展中，有著舉足輕重的地位和作用。然而，在對開關柜的檢測工作中，都是在斷電的情況下進行的，對開關柜局部放電帶電的檢測相對較少。在實驗周期內很難詳細地掌握開關柜的情況和問題，這就使得對開關柜的檢測很難真正實施，不能及時對開關柜存在的問題進行檢測和維修。而且，開關柜是安置在安裝箱內，電力設備運行的過程中如果發生故障，工作人員也很難在巡視的過程中及時發現，這也給電力系統的安全穩定運行帶來很大的安全隱患。因此，積極加強對開關柜放電帶電進行檢測能夠幫助及時了解和掌握開關柜內部設備的放電變化情況，并采取有效的事故防范措施，確保電力系統的安全穩定運行。

2開關柜局部放電檢測技術概述

局部放電是指發生在電極之間但并未貫穿電極的放電，這些原本微弱的放電產生累積效應，會使絕緣的介電性能逐漸變差，最后導致整個絕緣擊穿。局部放電主要分為絕緣材料內部放電、表面放電以及導體尖端放電等，以電磁波、聲波、氣體形式等釋放能量。

2.1紫外線檢測技術

如果在外緣局部放電的情況下，受到擊穿因素的影響，放電點周圍的氣體就會產生電離。從客觀角度來講，氣體種類同放射光波的頻率之間就會存在密切的關聯，當產生電離之后，也會同時產生氮離子，而其發射的光譜，就會落于紫外光波段。通過可見光圖像的疊加處理及成像處理方法的應用，就可以充分明確出電暈的位置及強度。紫外檢測技術屬于輔助性的帶電檢測技術，可以同其他檢測技術方法進行配合使用，從而更好地尋找出局部放電信號，明確出放電點的放電部位以及放電程度。

2.2超聲波檢測技術

高壓電氣設備內部存在局部放電時，會產生超聲波，且超聲波很快向四周介質傳播。伴隨超聲波能量的放出，超聲波信號以某一速度通過不同介質（隔板、油以及SF6氣體等），以球面波的形式向四周傳播。由于超聲波頻率高，波長較短，方向性較強，因此它的能量較為集中，容易進行定位。超聲波檢測主要采用20kHz以上的頻率，可不受外部噪聲的干擾。通常，當技術人員在被測設備外殼的接縫處進行測量時，由于探頭完全置于設備體外，放電信號通過絕緣介質衰減很嚴重，靈敏度較差。此時定量分析比較困難。可見，在某些場合下，超聲波檢測僅對局部放電初步檢測及比較嚴重的空氣中放電才比較有效。

2.3暫態地電壓檢測技術

當開關柜局部出現放電等不良狀況時，放電位置周圍往往會出現電場，而且這種電場無時無刻都不再發生變化，其會引發磁場變化，從而感應出變化的電場。如此一來，電場、磁場之間的交叉變化在相互激發的過程中不斷傳播到外界，從而促使大量電磁波的形成。放電產生的電磁波通過金屬箱體的接縫處或氣體絕緣開關的襯墊傳播出去，同時產生一個暫態電壓。暫態電壓經過設備的金屬箱體外表面而傳到地下去，這些電壓脈沖即為暫態地電壓。當開關柜的內部元件絕緣對地發生局部放電時，小部分放電能量會以電磁波的形式轉移到柜體的金屬鎧裝上，并產生持續約幾十納秒的暫態脈沖電壓，在柜體表面按照傳輸線效應進行傳播。地電波局部放電檢測技術采用容性傳感器探頭檢測柜體表面的暫態脈沖電壓，從而發現和定位開關柜內部的局部放電缺陷。

3開關柜局部放電帶電檢測技術的應用分析

3.1開關柜局部放電帶電檢測技術的脈沖電流法

可以通過放電過程所產生的電磁波所通過金屬箱體的接縫及絕緣開關上的襯墊傳播來測量。在這個過程中會產生暫態電壓將通過金屬箱體傳送至地下，這些電壓脈沖即為暫態對地電壓。作為一種應用較早的局部放電帶電檢測技術，脈沖電流法工作的原理是，當局部放電產生電荷移動時，在移動電荷的外圍可以測量整個回路中所產生的脈沖電流。從而通過脈沖電流來檢測局部放電。利用脈沖電流法可以較好地檢測出脈沖電流信號的低頻區。在線檢測則往往通過電流傳感器進行測量，獲取被測對象的脈沖電流信號。目前，在我國電力系統中所采用的局部放電檢測法往往都是脈沖電流法。脈沖電流法的主要特點是被測量敏感度較高，可標定放電量的一種測量檢測方法。

3.2開關柜局部放電帶電檢測技術的數據判斷法

數據判斷法主要是通過大量的測試以及測試的經驗來判斷檢測的一種方法。以下是常用的幾種判斷方法：如果發現開關室內的測試值與背景值都低于20dB時，則表示沒有出現信號源，一切開關設備都正常。如果開關室內背景值與被測值都處在20～30dB以上時，則表示出現信號源，應該關注開關室，縮減檢測的周期，注重測試信號的變化。如果開關室內的背景值處在20dB以下，而某幾個開關柜的測試值處在20～25dB，且測試值大于背景值，則表示測試人員應該通過定位系統來檢測放電位置，并采取相關的措施。如果當在開關室內，測試值和背景值都處在3dB以上，并且在其中的某個開關柜上出現了峰值，則可以通過定位的方式來判斷放電信號的位置。

3.3開關柜局部放電帶電檢測技術的現場聯合測試法

通過以上兩種對開關柜局部放電帶電測試技術的分析，我們可以看出這兩種方法各有利弊，在實際的應用中都存在一定的局限性，不利于提高檢測的準確性。因此，應該對某一信號進行全面的分析，而不是單獨地對某一信號做出描述。所以，在實際的檢測過程中，我們需要結合多種檢測方法進行檢測。通過聯合檢測模式對開關柜進行局部放電帶電檢測。

4結語

總之，開展開關柜局部放電帶電檢測工作，有利于掌握設備的運行工況，對異常情況及時進行監視和有計劃地安排處理，將事故隱患消除在萌芽狀態。增強對開關柜局部帶電放電檢測技術的研究、運用在促進電力系統運行平穩性、效率性方面發揮的作用不應忽視。超聲波檢測技術能夠對放電具體問題進行精確檢測;暫態地電壓檢測技術可以實現對開關柜局部放電幅值及頻率的精確測定。在真實的開關柜局部帶電放電檢測中，以上兩種技術的充分結合運用，將為電力系統穩定、高效的確保提供關鍵基礎。

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作者簡介：尹婷（1983.8）女，寧夏固原人，單位：國網固原供電公司檢修分公司。