10kV開關(guān)柜局部放電異常分析與處理

劉必青 楊航 肖雷 王晨 陳壯

南京志新電氣科技有限公司， 江蘇南京 ?210001

摘要：近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行業(yè)領(lǐng)域?qū)﹄娏δ茉吹男枨蟛粩嘣黾?，對電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性的要求也在不斷提高。10kV開關(guān)柜是當(dāng)前最常見的一類電氣設(shè)備，其運(yùn)行狀況是否良好直接關(guān)系到電力供應(yīng)是否穩(wěn)定可靠。但是，在其運(yùn)行過程中，容易發(fā)生絕緣劣化等現(xiàn)象，會造成電氣絕緣強(qiáng)度降低。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，局部放電異常的發(fā)生，多數(shù)情況下是由絕緣部分閃絡(luò)造成的?；诖?，本文就10kV開關(guān)柜局部放電異常分析與處理展開研究，希望為提高我國電力網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行穩(wěn)定性提供一定借鑒。

關(guān)鍵詞：10kV開關(guān)柜;局部放電異常;分析;處理

10kV開關(guān)柜是當(dāng)前非常重要的電氣設(shè)備，其運(yùn)行狀況是否良好直接關(guān)系到電力供應(yīng)是否穩(wěn)定可靠。目前，以往所使用的停電試驗(yàn)表現(xiàn)出越來越明顯的缺陷，不僅需要投入大量的人力、物力資源，持續(xù)時間也往往比較長，難以及時準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)故障。放電檢測方法的應(yīng)用，可明顯降低故障發(fā)生率，其中，局部放電檢測已得到了越來越廣泛的應(yīng)用，不僅操作更加方便，還能夠及時發(fā)現(xiàn)潛在的設(shè)備缺陷，有效的提高了供電安全性。

1局部放電測量分析

1.1電磁波模式：在生產(chǎn)實(shí)踐中，電磁波檢測法得到了較多的應(yīng)用，且表現(xiàn)出一定的應(yīng)用價值。具體來說，當(dāng)發(fā)生局部放電時，所產(chǎn)生的電量首先會匯集于相鄰的接地金屬部分，并生成相應(yīng)的電磁波，對于內(nèi)部放電，由于信號主要是匯集于內(nèi)表面，因此，是難以在外部對其進(jìn)行檢測的。由放電過程形成的電磁波，經(jīng)過金屬部件的連接位置傳播出去，并且還會生成一個暫態(tài)電壓，經(jīng)過相關(guān)設(shè)備的金屬部件而傳輸?shù)降叵?。該方法的?yīng)用特點(diǎn)如下：（1）在實(shí)踐過程中，放電形成的電信號經(jīng)傳播后不會發(fā)生明顯衰減，進(jìn)行檢測時有著比較高的靈敏性。（2）通過對電磁信號的檢測，可實(shí)現(xiàn)較為準(zhǔn)確的局部放電定位。（3）對脈沖的變化速率有著較高的敏感性，可更多的用于介質(zhì)內(nèi)部放電。（4）在應(yīng)用中可實(shí)現(xiàn)比較精確的定位，但分辨率還有很大的提升空間，主要是受到設(shè)備精度的影響。（5）在使用中，容易受到外部所產(chǎn)生的電磁干擾。1.2超聲波模式：在放電過程中，總是會產(chǎn)生一定數(shù)量的聲波。放電，其實(shí)就是一個能量瞬間爆發(fā)的過程，當(dāng)出現(xiàn)電氣擊穿時，也就完成了這一放電過程。在實(shí)際應(yīng)用中，可對開關(guān)裝置內(nèi)空氣路徑進(jìn)行掃描，從而實(shí)現(xiàn)超聲波檢測。一般來說，是利用各個部件之間的縫隙進(jìn)行檢測。受開關(guān)裝置結(jié)構(gòu)方面的影響，測試儀器可能直接指向斷路器套管的位置，并對相關(guān)區(qū)域進(jìn)行檢測，以判斷、分析是否存在異常情況。目前，所應(yīng)用的超聲波檢測儀表是非常精確的，能非常容易的探測到相應(yīng)位置的超聲波，也可以用專門的耳機(jī)監(jiān)聽放電過程引發(fā)的聲音變化。超聲檢測法具有以下特點(diǎn)：（1）這一方法的應(yīng)用，很好的解決了電磁干擾的問題。（2）在進(jìn)行檢測時，對介質(zhì)的差別是比較敏感的，實(shí)踐證明，該方法更為適合空氣介質(zhì)。（3）如果放電過程比較微弱，所形成的信號也就比較弱，傳播過程的衰減也比較快。（4）相對來說，該方法在實(shí)際應(yīng)用中的有效頻率較低。（5）能夠較為準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)局放，如果是貫穿性局放，則不那么靈敏。（6）在運(yùn)行過程中，容易受到機(jī)械振動的影響。1.3定位模式：當(dāng)某個設(shè)備的對地絕緣部分發(fā)生了局部放電時，該過程往往不易察覺，很容易被人們所忽視。這主要是因?yàn)槠湓跀?shù)值上是非常小的，放電持續(xù)時間也比較短。它的電氣特性，也會受到各種因素的影響，這一點(diǎn)必須引起檢測人員的注意。當(dāng)進(jìn)行局部放電時，電磁波持續(xù)性的向外傳播。電流的大小，主要是與這些電磁波形成的電壓有關(guān)。對局部放電產(chǎn)生的信號進(jìn)行檢測，一方面能夠?qū)\(yùn)行中的開關(guān)柜的局部放電情況進(jìn)行檢測，另一方面則能夠通過同一放電源到不同探測器在時間上的差別，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位。1.4在線監(jiān)測：PDM03儀器的應(yīng)用，可對設(shè)備局放信號進(jìn)行持續(xù)性的監(jiān)測，在應(yīng)用中表現(xiàn)出了非停電、不間斷檢測等特點(diǎn)，有著一定的應(yīng)用價值。一般來說，有電磁波模式、定位模式兩種，可對設(shè)備在一段時間內(nèi)的放電情況進(jìn)行檢測，并有著與之相適用的分析工具，操作人員可借此對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的分析，以對局部放電的情況有一個整體上的了解，對其嚴(yán)重程度及位置有更加準(zhǔn)確的把握。在使用過程中，儀器本身所帶的探頭可結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行安裝，一般可選擇部分或全部附著在被檢測器件的外表面。

2故障案例分析

10kV開關(guān)柜是最為常用的電氣設(shè)備之一，其運(yùn)行狀況是否良好直接關(guān)系到電力供應(yīng)是否穩(wěn)定可靠，因此，對于故障的發(fā)生必須引起足夠的重視。下面就某個典型故障現(xiàn)象進(jìn)行分析。

2.1異常情況：某日，對10kV開關(guān)柜進(jìn)行檢測時，發(fā)現(xiàn)地電波測量值偏大。隨后，工作人員使用超聲波進(jìn)行針對性的檢查，可以聽到較為明顯的放電聲。最后，進(jìn)行跟蹤檢測，對局部放電量以及超聲波的變化進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄。為保證設(shè)備運(yùn)行的安全、可靠，對該設(shè)備進(jìn)行持續(xù)觀測，聽到了更加明顯的放電聲，甚至還聞到了一定程度的臭氧氣味。2.2停電檢查：發(fā)現(xiàn)上述問題后，工作人員迅速做出反應(yīng)，進(jìn)行停電檢查。通過認(rèn)真、仔細(xì)的排查發(fā)現(xiàn)，兩條并接電纜頭C、B相，B、A相相有著較為明顯的放電痕跡。2.3原因分析：對該故障發(fā)生的原因進(jìn)行分析：主要是因?yàn)椴糠志€路的安裝未按標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，電纜異相距離過近，存在較大的安全隱患，出現(xiàn)了局部放電。由于該放電為相間放電，并未形成對地放電，因此電磁波檢測得到的結(jié)果處于正常范圍內(nèi)。2.4處理情況：對于這一問題的處理，可選擇一塊潔凈的白布，沾上無水酒精，對放電處進(jìn)行徹底的擦試，并將電纜間距拉開。

3結(jié)論

隨著電力能源需求的增加，對電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性的要求不斷提高。10kV開關(guān)柜是最為常用的電氣設(shè)備之一，在其運(yùn)行過程中，容易出現(xiàn)絕緣劣化等問題。而局部放電異常的發(fā)生，必須引起足夠的重視。本文通過對局部放電檢測方法的研究發(fā)現(xiàn)，超聲波、電磁波模式的應(yīng)用，可結(jié)合實(shí)際的放電情況，進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)，應(yīng)用效果明顯;通過各種檢測技術(shù)的結(jié)合，對局部放電異常情況進(jìn)行監(jiān)測，可以顯著提升電力供應(yīng)的可靠性和穩(wěn)定性。

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