（广东电网有限责任公司佛山南海供电局 528200）
摘要：在变配电站中，金属封闭式开关柜得到了大量的使用，其中以配网设备最为显著，它的安全运行与可靠供电息息相关。对于运行人员而言，高压开关柜在运行情况下，若是绝缘异常工作人员是很难及时发现的。一般的红外测温技术也无法检测内部隐患情况，但借助局部放电带电检测可以实现对绝缘性故障因素的有效监测，运用科学方法提前处理安全隐患问题，防止出现绝缘击穿事故。
关键词：10kV配网；开关柜；局部放电检测
引言
高压开关设备在开关设备中最常用。要想使电网能够安全且可靠地运行，必须监测开关柜的运行、预判故障，并且合理检修。
在长期的运行中，致使电气设备绝缘劣化以及故障的原因主要有电、化学和热等不正常状态。及时有效地发现潜在的绝缘故障已成为电力行业迫切需要解决的问题。实践表明，局部放电是设备绝缘恶化，以致发生绝缘失效的主要原因，因此，局部放电的监测和评估已成为监测设备绝缘状态的主要方式。有效的局部放电检测可以直接反映电气设备内部的绝缘状态，有助于及时找到绝缘缺陷并进行处理，减少不必要的设备由安全隐患的运行引起的停电事故，从而提高供电的可靠性，具有重要的实践价值和实践意义。
1．局部放电现象及其主要危害
1.1电力设施的局部放电
一般条件下因为气体击穿场强要远低于固体介质，而气体电场要高于固体介质。所以，气隙位置常常会出现局部放电现象。电力装置局部放电尽管只是在部分位置，然而每一次的放电或多或少对于绝缘介质也都产生一定影响，而这样一来，电介质的绝缘强度就会不断降低。局部放电会对介质产生很大影响。
1.2局部放电现象产生的危害
局部放电产生的危害具体表现在如下两点：第一，导致系统设备绝缘性降低、促进老化；第二，导致不必要的电能被浪费。因为高压开关有相当高的电压，有些介质的击穿场很强，这样就容易对系统的不同类型的绝缘外皮产生不良影响，在这种高电压下电流有很强的破坏力，而且在局部放电的作用下绝缘皮容易出现老化的情况，两者呈正比关系。关于电能浪费，多次的局部放电容易导致系统有更高的电能损耗，曾经有研究人员调查某地10座大型商业建筑和民用建筑，最终的调查结果显示如果局部放电非常严重，会容易造成电能损耗加大。因此，对于电力系统工作，必须要注重局部放电问题。因为局部放电自身具有一定的隐蔽性，所以分析高压开关柜局部放电带电检测技术是非常有必要的。
2．影响局放的主要干扰源
（1）户外架空线的强电晕干扰会对开关室的进线柜及相邻柜的超声波和暂态对地电压测试值造成影响。（2）主变冷却器等大电机运转时，由于内部线圈的转动会在外壳产生较高的暂态对地电压测试值，进而对开关室的进线柜及相邻柜的超声波和暂态对地电压测试值造成影响。（3）靠近灯源会使超声波测试值异常变大。（4）屋顶日光灯损坏后镇流器不停启动会导致暂态对地电压测试值提高很多，其影响范围较大，可以覆盖一个主控室或高压开关室。（5）开关柜背面的带电指示器会造成暂态对地电压测试值偏高。（6）人耳可闻的声音等会对超声波测试带来极大干扰。
3．10kV配网开关柜局部放电的带电检测技术分析
3.1超声波法
电力设备内部局部放电时，会产生振动并伴随爆裂状的声音发射，进而产生超声波。超声波法主要是在箱体外壳上安装超声波传感器，将超声波信号转换为模拟信号，通过同轴电缆传输至测量系统，测量系统对模拟信号进行采样和处理，并将检测结果通过人机交互界面显示出来。超声波法由于与被测设备之间无电气连接，可以避免多种电气干扰，便于实现放电源的准确定位。
但是开关柜内部绝缘结构复杂，超声波传播衰减快等缺点。相比于暂态地电位检测法，超声波法较适合绝缘外部的局部放电。
3.2暂态地电位检测法
当开关柜局部放电时，放电产生的带电粒子会迅速从供电的带电粒子转移到接地的地球上，从而产生高频带电波，迅速向各个方向扩散。由于皮肤效应，流动热量只集中在开关柜金属内的表面上，通常不会直接穿透金属柜。但是，如果在带电的EMC传统中存在金属分离或绝缘连接，则电流会立即从金属等级的内侧转移到外表面，以电磁波的形式转移到自由空间，并经常在金属等级的表面产生暂时性电压。地面线路电压范围优化为控制1mV~1V，例如测量过程中的瞬态电压传感器。此外，电压检测传感器和耦合能力非常相似，因此，当使用传感器检测快速变化的临时电压时，可以向检测设备处理单元发送检测信号，并通过正确处理来检测剩余电量。
3.3脉冲电流法
当开关柜内部的绝缘材料等发生局部放电过程时，必然会存在空间电荷的产生与复合，同时也会随之产生相应的较陡的脉冲电流信号，而以这个脉冲电流信号作为测量对象的局部放电检测手段称之为脉冲电流法。脉冲电流法是由英国电气协会提出的，为了避免无线电的干扰，其采集的是局部放电频谱中的数kHz到数百kHz的低频率波段的部分。在应用脉冲电流法进行局部放电检测时，默认将绝缘材料等效成一个集总参数结构的对地电容，而在局部放电时会在这个等效电容上出现一个瞬的脉冲电流，在其两端也会产生电压变化，利用电容的耦合作用在检测阻抗中会同样产生脉冲电压，分析该电压即可获得放电相位、放电量等一系列局部放电相关的信息。这种测试方法对电流的反应极其敏感，且可以通过给定的电荷量脉冲注入校正定量来计算出放电量。脉冲电流法的不足处是由于现场干扰较大，使实验结果偏差比较厉害，所以对脉冲电流法的检测区域有较大限制。同时电流法测量间隔时间长，频率带宽窄，能够容纳的数据较少。
3.4暂态地电位检测法和超声波法结合
基于暂态地电位检测法和超声波法的原理及优缺点，开关柜局部放电的检测，应将暂态地电位检测法方法与超声波方法结合应用，首先综合2种方法既可以弥补暂态地电位检测法抗外界电磁干扰能力差的缺点，又可以排除游离颗粒与柜壁碰撞等的干扰。其次综合两种方法可以有效区分是内部放电还是外部放电。此外现场局部放电现象的电磁特性和产生机理复杂多变，多种技术联合使用不仅检测效果更好，而且还可以实现局部放电位置的精确定位。
结束语
虽然目前国内外对开关柜局部放电带电检测技术进行了大量研究，也有部分产品问世并投入电力公司进行应用。但是，除了各种局部放电测量方法本身尚有一些难点需要克服以外，目前开关柜局部放电带电检测技术仅采用了一种或两种局放测量方法，不能全面、有效、可靠地反应开关柜内部的局部放电情况，更不能对开关柜中局部放电以外的其它常见故障进行在线检测。因此，亟需融合各种局部放电检测方法的优势，开发基于多种局部放电检测手段的综合检测技术来实现对开关柜运行状态的更准确的评估。在此基础上，才能扬长避短，更有助于及时发现开关柜的绝缘缺陷，防患于未然，确保电网的运行稳定性。
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