史宏伟 赵明 赵悦冰 张润冬 陈茜
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摘要：在变电站中，金属封闭开关设备得到了广泛的应用，其中10kV和35kV最为突出，与变电站能否提供稳定的电力密切相关。根据大量数据的统计分析，绝缘缺陷占开关设备中所有缺陷的最大比例，达到31.9。因此，为了使电网安全可靠地运行，有必要监视配电盘的运行，预测故障并进行合理的维护。考虑到这一点，本文分析了局部放电检测技术和开关柜的发展前景，以供参考。
关键字：开关柜，局部放电检测，在线监测
1、电力设备局部放电
在正常条件下，气体击穿场强要比固体介质低得多，因此气体场要比固体介质高。因此，局部放电经常在气隙的位置发生。功率器件的局部放电只是该位置的一部分，但是每次放电都会对绝缘介质产生一定程度的影响，因此电介质的介电强度会持续降低。强烈的局部放电对介质影响很大，介电强度迅速降低，这是造成高压绝缘损坏的主要原因。
2、开关柜局部放电实时检测的优点
首先，这是经济优势。无论是定期维护还是测试都应该基于断电，重要的是使其更容易因断电而造成经济损失，并且容易出现过度维修或断路的问题。但是，采用高压开关柜的局部放电带电检测技术可以大大防止这种情况。第二，技术优势。通常，就立新实验条件而言，停电与设备运行之间存在很大差异。在运行期间，此设备会受到各种因素的影响，例如应力因素和电磁场因素，这些因素在停电期间无法模拟。在停电条件下进行的实验通常无法准确地发现绝缘缺陷。潜在故障的发展需要一个过程，在此期间，带电检测可以完全反映绝缘状态的所有信息。但是，进行常规测试的前提条件是必须在断电的情况下进行测试，并且通常不可能快速，准确地发现错误。使用局部放电电荷检测技术来检测设备的实际操作，可能会更方便地了解设备的实际使用情况。
3、配网开关柜的局部放电带电检测工作重要性分析
对于电力系统的运行，配电盘已用于电力系统的功率转换，传输，分配和发电，并且配电盘是电力公司整体发展的核心价值。但是，在执行开关柜检查任务时，通常是在断电的情况下完成的，与局部放电相关的带电检测很少。这是因为开关柜的预防性测试周期为6年。因此，很难在测试周期内及时了解配电盘的问题和状况，难以有效地进行配电盘的检查工作，也无法对出现的问题及时进行维护和检查工作，从而导致故障问题。另外，配电盘必须安装在安装盒中。如果动力装置的运行出现异常，则人员在检查过程中很难发现问题，这对动力系统的可靠和安全运行构成了严重的隐患。问题。因此，加强对10kV双视配电盘局部放电的实时检测，可以有效掌握配电盘中设备的放电状态，对预防工作做出反应，最终确保电力系统的稳定，安全运行。
4、开关柜局部放电带电检测技术
4.1超声波测试
就电气设备而言，在放电过程中不可避免地会出现声波。从能量的角度进行分析时，放电不仅是瞬时能量爆炸过程，而且还是以各种形式释放电能的过程，例如电磁能和声能。当气隙中发生电气故障时，放电立即有效完成，并且电能瞬间转换为热能，导致放电中心的气体膨胀，这种瞬时膨胀的结果通常以声波的形式传输。随着声波传播，声音频率越高，衰减越快。因此，当高压开关设备放电时产生的超声信号从开关设备的接缝或空隙传播，并且用传感器测量超声信号的声压，从而可以基于声音衰减量来估计放电量。实力和地位。
4.2脉冲电流法
当在开关柜内部的绝缘材料中发生局部放电过程时，不可避免地会发生空间电荷的产生和复合，同时会产生更陡峭的脉冲电流信号，并且该脉冲电流信号被用作测量对象的一部分。放电检测方法称为脉冲电流法。
脉冲电流方法是英国电气协会（British Electrical Association）提出的，它收集了局部放电频谱中从几kHz到几百kHz的低频段，以避免无线电干扰。
4.3 UHF方法
UHF检测方法使用特定的UHF传感器检测电磁波的UHF频带，然后分析并判断可能存在的局部放电的位置和类型。这种方法是在1980年代提出的，最早由英格兰的Boggs和Stone使用，用于检测气体绝缘设备中的局部放电。当开关柜中发生局部放电时，周围的气体会迅速分解，并产生一系列纳秒级的电流脉冲，这些脉冲会在附近发射大量UHF电磁波。 UHF检测方法是收集这些UHF。测试。该方法已广泛用于现场总机的实时检测。即使通过振幅法和视差法，UHF检测方法也可以准确地找到局部放电区域，但是受到电晕放电等电磁干扰信号的极大影响。 UHF检测方法使用时间差方法来查找局部放电，并通过测量其他UHF电磁波信号的到达时间来计算时间差以确定信号源的特定位置。这种方法的原理易于理解，操作简单，没有复杂的过程并且定位更可靠，因此当使用超声波或地面波不方便时，UHF视差定位方法可以可靠地定位潜在的缺陷。借助UHF定位技术，可以可靠地跟踪开关柜中的错误，指导维护人员进行定向维护，提高维护速度，减轻维护人员的工作强度，并大大缩短停电时间。您可以。它提高了电源的可靠性，并减少了停电的负面影响。
4.4暂态地电压检测法
取决于开关设备的局部放电的条件，形成通常改变的电场，并且改变的电场改变磁场，反之亦然，改变的磁场再次形成电场。结果，交叉变化的磁场和电场相互激励并连续传播以产生电磁波。当电力系统中的电气设备发生局部放电时，所产生的电磁波会通过金属盒之间的间隙扩散，然后从开关柜设备的表面传播到接地层，从而产生电压脉冲，也称为瞬态接地电压。借助于相应的电容耦合检测设备，可以检测到该信号，然后可以确定开关柜局部放电的幅度和频率。瞬态接地电压检测方法几乎不受外部信号的影响。因此，开关设备放电实时检测操作的实际实施不受外界因素的影响很大，可以大大提高开关设备局部放电实时检测的灵敏度和可靠性。但是，空气中低压的强烈衰减是由于瞬态接地电压检测的灵敏性引起的。
5、开关柜本地在线监控应用策略
开关柜局部放电的单一检测方法有其局限性。全面使用多种检测方法并集成多种检测技术可以确保软件测试结果的专业性和准确性，并监视和操作开关设备。结果的客观性，可以根据科学结果做出合理的决定。地面（TEV）和超高频（UHF）检测技术在局部放电在线检测中占据着不可替代的重要地位，这主要是因为地面（TEV）和超高频（UHF）检测技术检测电磁信号来确定区域。放电情况被广泛使用，因为它充分利用了电磁波以波导方式传播并提高检测灵敏度的高压开关设备的大部分结构特征。然而，局部放电具有一定程度的复杂性。由于局部放电现象根据操作环境，绝缘介质和条件而变化，因此产生的电磁波的范围也将相应地变化，并且地面波的频带为3-100MHz。 UHF频率范围为0.3至3GHz，因此，如果由开关设备的局部放电现象产生的电磁波信号的频率超过地面（TEV）和超高频（UHF）检测技术的检测范围，则无法检测到局部放电现象。通过超声波传感器和其他感应线，移动通信信号，广播信号，电子围栏，照明，SF6泄漏检测设备的地面（TEV）和超高频（UHF）检测技术的缺点需要补充铁路运输，电表柜，空调，从次级电路等产生的电磁信号也会影响并干扰地面（TEV）和超高频（UHF）检测技术的检测结果。在这一点上，干扰原因的判断具有直接的影响。是否有局部放电。
结束语：
在停电的情况下检测中压配电盘的故障并进行实时检测的相关技术手段还不成熟，并且在预防性工作期间难以识别绝缘随时间的劣化问题。对于电力系统变电站，必须在开关设备中安装高压开关设备，因此操作员很难及时掌握设备是否有问题。另外，由于采用红外测温技术无法检测内部故障，因此通过局部放电带电检测，可以有效地监测绝缘故障的原因，并可以采用科学的方法处理安全隐患，防止发生故障事故。
参考文献：
[1]留毅,方伟文.开关柜中局部放电检测的技术应用[J].通信电源技术,2018,35(02):120-121.
[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(05):143-144.