摘要：随着经济和各行各业的快速发展，电力行业发展也十分快速，开关柜是电力系统中数量最多的设备之一，在长期的实践过程之中，开关柜在安置和投运过程中会因各种因素出现不同的问题，以致极大地提高了电网运行的不稳定性，其将直接导致设备不能够安全稳定地运行，更有甚者将导致有关供电地区大面积停电，极大降低了经济效益。电网设备检修现如今实行的是状态检修模式，然而通过状态检修模式依然要求在设备停电的情况下来收集设备的状态量，现如今此种做法与对供电部门的要求不相适应。由此，通过不停电的方式来收集设备状态量的研究已刻不容缓。新技术在开关柜不停电检测技术中的应用及相关工作原理，并分析了各技术的优缺点。
关键词：高压开关柜；不停电检测新技术；状态检修
引言
作为电力系统非常常见的配电设备，高压开关柜的作用为确保供电足够稳定，为人们提供方便的电力资源。高压开关柜是配电网中的重要设备，数量庞大，其在现场运行过程中故障频发，直接影响设备乃至影响整个电网运行时的安全稳定性。电网设备检修现如今实行的是状态检修模式，然而通过状态检修模式依然要求在设备停电的情况下来收集设备的状态量，现如今此种做法与对供电部门的要求不相适应。
1常见高压开关故障以及原因
1）故障。在电力系统当中，高压开关柜的应用是非常广泛的，在电力系统中属于十分关键的配置。在国内电力系统、电网系统快速建设的今天，人们对开关柜提出了更为严格的稳定性要求。从现实条件来看，在长时间使用以后，电气绝缘装置的强度将会越来越低，其结果就是高压开关柜有出现各种各样的故障。比较常见的类型包括拒合、拒分、误分。这些故障的具体现象有绝缘、熔焊、电阻增加、导线连接松动等。这些问题对于高压开关柜造成了很大的负面影响，影响了高压开关柜稳定性。2）原因。事实上大部分的高压开关柜都没有良好的运行环境，许多高压开关柜的周围都有大量粉尘、蒸汽、烟雾。这些因素会使得高压开关柜不在稳定。因这些环境有着极强的腐蚀效果，故高压开关柜内的许多装置都会老化，尤其是绝缘件。另外绝缘体的介电常数往往比空气介电常数要大。其结果就是导体和绝缘体之间的间隙非常小，会引发漏电问题，导致高压开关柜被击穿，发生不安全的情况。
2高压开关柜不停电检测典型新技术
2.1无线测温技术
发电厂、变电站的主要设备，如高压开关柜、母线接头，在较长时间的运作过程之中，常发生突然停电或设备被烧毁等严重问题，其主要是由触点和母线排连接处或其他部位接触头老化，电阻增大，温度升高所导致。最近几年，因电厂和变电站的开关柜过热引起火灾或大面积停电的事故频发，而处理好开关柜过热的问题正是避免此类情况出现的重中之重。所以我们尽早排查热故障问题最好的方式就是对高压开关柜的温度实行实时监控。对开关柜内触点温度的运行情况进行实时监测，能够有效降低开关柜的火灾和事故发生的概率，然而因开关柜内压强较高、空间较小，不能人为地在内测温，所以实现高压开关柜稳定运作的主要方式则是对温度实行实时监测。高压开关柜测温系统的温度信号的传输方式主要分为无线传输和光纤传输。其中光纤传输以光纤作为传输媒介，同时光纤集极强的抗电磁干扰能力、本质安全、电绝缘、体积较小、耐腐蚀性等优势于一身，然而在高压开关柜测温系统里，光纤须经高压开关柜钻孔通过，但光纤极可能折断，并且长此以往，光纤表面容易被污染，从而致使沿光纤表面“爬电”，也就限制了光纤测温系统在室外测温。相比较而言，倘若采用无线传输方式，在开关柜测温系统高、低压侧之间就不需要用光纤或者电缆进行连接，同时使得高压绝缘的问题得到很好的处理，无需考虑气候因素，省略了琐碎的布线问题，有利于日后更好的维护系统运作。现如今，无线传输方式存在的最大问题即如何维持其稳定性及可靠性。
无线传感器网络作为一种新兴技术，已经成为国内外研究的热点。
2.2超声波局部放电
就电力设备来讲，在放电中难免会出现声波。站在能量的角度分析，放电是能量瞬时间爆发的过程，也是电能以电磁能以及声能等多种形式释放的过程。在空气间隙中如果出现电气击穿的情况，放电瞬时就会有效完成，其电能向热能瞬时转化，造成放电中心气体出现膨胀的情况，该瞬时膨胀的结果往往都是通过声波的形式进行传播，随着声波传播过程中，声音频率越高，其衰减也会越来越快。因此，当高压开关柜发生放电时，其产生的超声波信号会从开关柜的接缝处或空气间隙传播出来，然后通过传感器测量超声波信号的声压，可以根据声音的衰减情况来推测出放电的强弱和位置。放电形成的声波的频谱都是相当宽的，最小是几十赫兹，最大有几兆赫兹，如果信号频率小于20kHz，人们的耳朵就可以听到，反之，如果信号频率高于20kHz，就属于超声波信号，这时需要使用超声波传感器才可以顺利接收。结合放电释放的声能和能量之间的关系，将局部放电释放能量的变化用超声波信号声压变化表示，通过对超声波信号的声压进行准确测量，这样就能够推测出放电的实际强弱。这就是超声波信号检测高压开关柜局部放电的基本原理。
2.3耦合电容检测局放技术
电容耦合法是由英国南安普敦大学和我国西安交通大学共同研制的一种XLPE电缆局部放电在线检测的方法。其原理优势在于在安装电缆接头的时候，将高频电容耦合传感器安装在接头内，来保护电缆本体的外表层，有利于拉近与被检测对象的距离。此种方式有利于更好地运用位于电缆本体金属铝护套断口之外的半导电层和处于接头内部的预制橡胶应力锥尾端，并且在这两部分的半导电层外部缠绕包裹上金属箔，并以此当作电容的电极之一，而另一个电极则是电缆本体的导体线芯，该种方式是通过形成的电容来耦合电缆接头的部分放电信号。因为电容耦合法对电缆本体及附件的绝缘属性不造成影响，相较常规的局放检测方法，其灵敏度更高，更加适合电缆附件的局放检测。
2.4暂态地电位检测
一旦开关柜出现局部放电的情况，放电形成的带电粒子就会迅速从带电体向接地的非带电体转移，而且在非带电体中形成高频电流行波，这时电流行波迅速扩散到每个方向。因为集肤效应，电流行波只是集中在开关柜金属内的表面，通常不会将金属柜体直接穿透。然而如果在电流行波传统中存在金属断开或者绝缘连接位置时，电流行波就会立刻从金属柜体内表面向外表面转移，还通过电磁波的形式传播到自由空间中，而且在金属柜体表面往往会形成暂态地电压。地电波范围最好控制在1mV~1V，能够在检测中采用专业的暂态地电压传感器。此外，暂态电压检测传感器和耦合电容传感器是非常相似的，如果使用传感器对迅速变化的暂态地电压进行检测，这样就可以向检测设备处理单元传送检测信号，经过正确的运算处理而获取局部放电量。
结语
开关柜不停电状态检测均具有各自独特的优势，若能将上述方法进行有效融合，研发出不停电综合检测技术，将显著提高高压开关柜状态检测的准确性。
参考文献：
[1]罗杨，刘彦琴，郭超，等.高压开关柜局部放电检测及应用[J].电工电气，2018，（9）：56-59.
[2]蔡智超.高压开关柜局部放电检测技术应用的相关探讨[J].科技创新与应用，2018，（5）：143-144.
[3]江涛，朱兴刚，江明，等.开关柜局部放电带电检测技术的应用[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2015，20（1）：54-56.