試析開關(guān)柜局部放電帶電檢測定位技術(shù)

王睿

摘要：帶電檢測定位技術(shù)是一張新技術(shù)，能夠在電氣設(shè)備正常運行的情況下對設(shè)備的局部放電狀態(tài)進(jìn)行檢測。并及時發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備潛在的安全隱患，確保電氣設(shè)備的安全運行，為供電系統(tǒng)的正常運行提供技術(shù)保障。本文針對開關(guān)柜局部放電帶電檢測定位技術(shù)展開論述，為開關(guān)柜的帶電檢修工作提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：開關(guān)柜;局部放電;帶電檢測;定位技術(shù)

前言：

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，各行各業(yè)對電力的需求呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。為了避免停電檢測對企業(yè)帶來的經(jīng)濟損失，帶點檢測技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用。成套開關(guān)柜設(shè)備是電力企業(yè)維持正常運行的重要設(shè)備，受到各種運行條件的制約極易受到周圍環(huán)境的影響而受到損壞。而局部放電帶電檢測技術(shù)能夠有效的預(yù)防開關(guān)柜的各種故障。因此開關(guān)柜局部放電帶電檢測定位技術(shù)的研究對于保證開關(guān)柜的安全、穩(wěn)定運行有著重要的意義。

1開關(guān)柜局部放電帶電檢測技術(shù)及原理分析

1.1超聲波檢測技術(shù)及其原理

電氣設(shè)備發(fā)生局部放電受電場作用的影響放電點附近的帶電質(zhì)點做加速運動，并使周圍的空氣分子發(fā)生劇烈碰撞，使空氣產(chǎn)生機械振動并發(fā)生擴散。這種振動產(chǎn)生聲波，這種聲波及其微弱，只有通過超聲波儀器才能檢測接受到。超聲波檢測技術(shù)就是對空氣中的放電進(jìn)行檢測的方法。其檢測原理是通過超聲波信號對空氣中的局部放電能量進(jìn)行檢測。運用這種檢測技術(shù)可以有效降低檢測設(shè)備對電氣設(shè)備運行情況的干擾，并能夠有效的推斷出電氣設(shè)備的放電類型和強度。從而及時對局部放電部位進(jìn)行處理，提高設(shè)備運行的安全性。

1.2暫態(tài)地電壓檢測技術(shù)及其原理

電氣設(shè)備在運行過程中，受到外界環(huán)境的各種影響使絕緣強度降低，導(dǎo)致局部放電時，會在放電的區(qū)域產(chǎn)生電磁波。這種電磁波通過電氣設(shè)備的金屬外殼縫隙或絕緣開關(guān)的某些部位繼續(xù)向外傳播。這些局部放電會產(chǎn)生一個瞬時對地電壓，通過對瞬時對地電壓的檢測可以及時了解電氣設(shè)別的故障情況，這就是暫態(tài)地電壓檢測技術(shù)。其檢測原理是當(dāng)開關(guān)柜發(fā)生局部放電時，利用局部放電提供的各種信息對開關(guān)柜內(nèi)部放電情況進(jìn)行測定。這種局部放電的電量即使很微弱也會產(chǎn)生電磁波，并且會通過與設(shè)備的金屬外殼接觸差生暫態(tài)脈沖電壓。而暫態(tài)地電壓技術(shù)通過特定的傳感器對局部放電設(shè)備的電流進(jìn)行檢測，并根據(jù)檢測的數(shù)值來判斷設(shè)備的運行情況。

2開關(guān)柜局部放電帶電檢測定位技術(shù)的應(yīng)用

2.1分析開關(guān)柜局部放電的原因

開關(guān)柜局部放電分為內(nèi)部放電、電暈放電、沿面放電、懸浮電位放電等類型。引發(fā)開關(guān)柜局部放電的原因有很多。首先受自身設(shè)備的質(zhì)量和制造工藝的影響。材料和工藝方面的設(shè)計缺陷容易使絕緣介質(zhì)的內(nèi)部存在缺陷。在開關(guān)柜長期高壓運行的情況下絕緣介質(zhì)就有可能被損壞發(fā)生內(nèi)部放電。其次，開關(guān)柜所處的環(huán)境也會引起局部放電，影響開關(guān)柜的正常使用。如果開關(guān)柜長期處于潮濕、封閉、狹小的空間中，就會引發(fā)絕緣設(shè)備老化的情況，使設(shè)備發(fā)生局部放電。例如濕度過大、氣體密度會引發(fā)電暈放電;氣候條件的影響、電場的分布會導(dǎo)致沿面放電不穩(wěn)定;

2.2排除干擾源

在對開關(guān)柜進(jìn)行局部放電帶電檢測前，要先排除附近的干擾源。如遙感儀器、控制器、計算機、逆變器等。其中 主要的干擾源是無線電廣播發(fā)射機，如果無線電廣播發(fā)射機安裝位置離檢測區(qū)域過近，其發(fā)射的信號頻率會被檢測儀器捕捉到，從而影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外還有其它干擾源，包括能夠產(chǎn)生電火花的設(shè)備，如熒光燈、電子管、接觸不良的電流回路和電纜等。例如電纜的檢測部位以外的區(qū)域正在進(jìn)行放電活動，這些干擾都會被檢測設(shè)備捕捉到從而影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。排除干擾源可以通過關(guān)閉干擾源、分時段進(jìn)行測試的形式來降低其他設(shè)備對檢測部位的干擾。同時，也可以運用雙傳感器測量模式來區(qū)分干擾信號。

2.3局部放電檢測分析方法

局部放電檢測分析方法有橫向分析法、縱向分析法、數(shù)據(jù)判斷法等幾種方法。橫向分析法是針對同一開關(guān)柜，用不同的檢測方法進(jìn)行檢測，并對檢測結(jié)果進(jìn)行橫向比較，如果對比結(jié)果中出現(xiàn)差距較大的情況，就說明電氣設(shè)備存在局部放電問題?？v向分析法是對同一開關(guān)柜分時段進(jìn)行檢測，并對檢測結(jié)果進(jìn)行分析比較。從而了解電氣設(shè)備的運行情況。檢測后要將所得的結(jié)果進(jìn)行記錄和存檔，以便及時調(diào)閱和比較。數(shù)據(jù)判斷法是根據(jù)現(xiàn)場測試經(jīng)驗和大量實驗帶為檢測人員提供判斷的依據(jù)。

2.4檢測定位的方法

局部放電檢測定位方法是采用時間差法，在開關(guān)柜的表面設(shè)置兩個傳感器，并通過移動傳感器的位置來改變電磁波信號到達(dá)傳感器的時間，這樣就可判斷出瞬時脈沖路徑的方向，并通過比較電磁波到達(dá)傳感器的時間來確定局部放電的位置[4]。在應(yīng)用超聲波檢測技術(shù)進(jìn)行定位時，要多方位進(jìn)行檢測設(shè)備的安裝，并通過特定的計算方法來確定局部放電源的位置。實現(xiàn)局部放電的精準(zhǔn)定位。在應(yīng)用暫態(tài)地電壓技術(shù)來進(jìn)行檢測前，需要對瞬時脈沖信號的路徑進(jìn)行預(yù)估，并對設(shè)備的各個組成部分都進(jìn)行測量，以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。傳感器的檢測點應(yīng)設(shè)置在局部放電的高發(fā)區(qū)域，如開關(guān)刀閘、電纜接頭、母排連接處等位置，或者一些電氣設(shè)備的金屬面板上。

3結(jié)語

綜上所述，開關(guān)柜是供電系統(tǒng)重要的組成部分。受到各種條件的影響極易發(fā)生局部放電情況。這時就要應(yīng)用先進(jìn)的帶電檢測技術(shù)來對局部放電源進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，及時消除安全隱患，確保電氣設(shè)備的穩(wěn)定運行。通過論證表明超聲波檢測技術(shù)和暫態(tài)地電壓技術(shù)對開關(guān)柜局部放電缺陷的檢測具有可行性，而且具有方便、高效的檢測作用。應(yīng)對這些檢測技術(shù)進(jìn)行大力的推廣。同時，相關(guān)檢測人員還要加強對檢測工作的研究，提高開關(guān)柜在線檢測能力，對局部放電檢測結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的評估，為檢修工作提供科學(xué)的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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[4]麥茜堅，鐘悅，唐明，李洪杰.基于TEV傳感器與TOA算法的高壓開關(guān)柜局部放電定位方法的研究[J].電氣技術(shù)，2015（06）：6.