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摘要：目前，我国电力系统中已经普遍应用高压开关柜，该柜内的电气设备经过长时间的运行，不可避免出现因为电以及热等因素造成的绝缘缺陷，减少电气绝缘强度，存在局部放电的问题。但是通过应用高压开关柜局部放电带电检测技术，可以对其进行明显的改善。基于此，首先介绍了局部放电现象及其主要危害，然后分析了高压开关柜局部放电带电检测的优势，最后提出了高压开关柜局部放电带电检测技术的基本原理，以供参考。
关键词：高压开关柜；局部放电带电；检测技术
引言
在开关设备中高压开关柜是最普遍使用的。开关柜运行维护的实际情况关乎到局部区域是否安全稳定供电。相对脉冲电流法等传统检测法，局部放电带电检测法属于间接性检测法，是通过检测局部放电伴生现象而实现检测放电现象的检测方法。目前，电力系统中针对开关柜局部放电带电检测方法主要有暂态地电位和超声波检测两种运用较多。为了在停电试验周期内发现一些绝缘缺陷，通过带电检测对高压开关柜内设备的运行状态进行评估。这也便于后续采取预防措施，避免突发停电事故。自从开展变电站高压开关柜带电检测以来，在实际工作中已经十分成熟地使用超声波法、暂态对地电压法（即TEV法）、红外线温度检测法等方法。所以，将高压开关柜试验工作的重点从“定期检修”转移到“状态检修”是切实可行的。
1局部放电现象及其主要危害
1.1局部放电现象
一般局部放电现象主要是指在强度充足的电场作用下，电力设备绝缘介质局部范围内发生的放电情况。结合现阶段的研究结果来看，局部放电容易在固体绝缘空穴或者液体绝缘气泡等边缘位置出现，很多都主要集中在气隙位置。
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2点：第一，导致系统设备绝缘性减少、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高压开关柜局部放电带电检测的优势
近年来，随着供电安全性和稳定性要求的不断提高，高压开关柜局部放电带电检测显得至关重要。当前，我国电力生产管理的主要方法是高压开关柜的局放检测，其可以迅速找到柜内的问题，随时了解设备的实际运行情况。相对于传统的停电检测方式，高压开关柜局部放电带电检测的优势具体表现在如下两点。第一，经济优势。无论是定期的例行检修还是试验，都必须要在停电的基础上开展，这样就势必会出现由于停电而产生的经济损失，并且容易出现过修或者失修的问题。但是如果采用高压开关柜局部放电带电检测技术，就可以在很大程度上防止这种情况出现。第二，技术优势。通常，就利辛实验条件来讲，停电和设备运行中存在很大的差异。运行过程中设备容易受到多种因素的影响，如应力因素以及电磁场因素等，这些都是不能在停电的状态下可以模拟的。在停电条件下开展的实验往往都不能准确找到绝缘缺陷。缺陷潜伏发展都需要一个过程，在这个期间进行带电检测，可以将绝缘状态下所有信息情况都全面反映出来。但是例行试验的前提条件是必须要在停电情况下进行，通常都无法迅速正确的找到故障。
如果在检测设备实际运行情况时采用局部放电带电检测技术，可以更加方便的了解设备实际使用情况。
3高压开关柜局部放电带电检测技术
3.1超声波法
局部放电发生时其瞬间释放的能量使得周围介质加热，而自身也形成一个声源，会产生超声波信号，超声波信号在开关柜柜体中传播，经过超声波传感器的接收转换为电信号，然后进行后续的分析。由于现场噪声干扰多为音频（20Hz-20000Hz），而超声波检测法的检测频带在10Hz-100MHz，因此超声波检测法可以避开现场噪声的干扰接收局部放电产生的超声波信号[1]。苑瞬和Lars等人在其研究中都发现超声波检测法在低频段检测有很高的灵敏度，甚至优于同频率下电测法。超声局放检测方法是较早采用的局放检测方法之一，作为非侵入式的检测方法，在特高频检测方法提出之前一直是电力设备主要的局放检测方法。对于变压器、开关柜，超声作为检测及辅助定位技术，是实现设备局放源精确定位的关键。超声波测试最显著的优点是没有强大的电磁扰动，超声信号的局部放电时域和频域特性的解析非常详尽，检测灵敏度和抗干扰能力更强。
3.2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。
3.3暂态地电压法
暂态地电压检测法是采集的电气设备在局部放电时，在装置的金属表面对地出现的一个持续纳秒级的暂态电压脉冲信号。通过其读数的大小来判断局部放电的严重程度，并由电磁波的衰减特性来对设备内部局部放电情况进行检测和定位。电容耦合式探测器可以对装置金属表面检测，记录瞬间电压脉冲的幅值。经过两个电容耦合探测器的数据比较，可以由时差法计算出局部放电的准确地点。JohnReeves在上世纪七十年代发觉了这些电压脉冲，并取名为暂态对地电压。国内对暂态地电压检测技术研究比较先进的是西安交通大学，他们研究了不同电极模型下开关柜局部放电的放电特征。但由于检测位置经常受限于开关柜的构造以及缝隙等，暂态地电压检测法难以做到定位的精准。
结语
局部放电难免会损坏电力系统部件，也会造成不必要的电能消耗。当前普遍运用的检测技术包括暂态地检测和超声波检测。这些检测技术的基本原理是不同的，在实际工作可以结合具体情况选择适宜的检测技术。这样可以保证检测结果的准确性，也可以提高检测效率。
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.