戴瑶好、毛全普
华仪电气股份有限公司浙江省温州市 325600
摘要：随着我国用电规模的不断增大，开关柜的使用也越来越广泛，开关柜最常见于供电站，其次是大型小区，主要是确保高用电地区的供电安全。要保证开关柜无时无刻都发挥作用，必须对其进行定时的检测，以查看其各项机能是否正常，是否能保障该地区的供电安全。随着开关柜检测数量的增多，原有的开关柜检测技术暴露出诸多问题，现阶段较为常用的检测方式有超声波等。超声波等检测技术不仅能大幅提高检测效率，还提升了检测的安全性，使得检测工作更加简单、便捷。
关键词：开关柜；局部放电检测；在线监测
引言
12~40.5kV金属封闭开关柜成套设备在各变电站被广泛使用，它是电力用户与电网联系的枢纽，其安全稳定运行对电力用户的供电可靠性具有举足轻重的作用。高压室一般没有有效的环境控制措施，室外灰尘和潮气通过通风口进入室内，造成开关柜绝缘隔板和热缩护套脏污、受潮，导致绝缘强度降低；设备因在电、热和化学等其他异常工况下长期运行而造成绝缘劣化，也易发生局部放电、闪络和绝缘击穿等故障。
1局部放电检测
高压电力设备的绝缘内部会因为不同的因素，出现明显的绝缘缺陷问题，比如，常见的气泡、杂质以及导体毛刺等等，可谓形成局部放电的根本原因。在局部放电时，会形成电、光、热以及声等不同的情况，结合上述不同的状况，能够准确检测出是否出现局部放电的现象。当检修相关设备的过程中，需要对相应的介质损耗角加以测定，以便及时发现有关设备产生的局部放电情况。针对正处于运行过程中的油浸型变压器或开关而言，则需要运用气相色谱方法完成检测的任务。而针对一些电力设备来说，需要运用紫外光检测的方式。而对处于运行过程中的封闭型开关柜而言，应该采用声电波检测仪设备，或者红外线检测等不同的方式，完成检测的工作任务。
2造成高压开关柜故障的因素分析
高压电源是电气系统的重要组成部分，现代电力系统是由多个构件组成的复杂有机体，能够保证供电。每个大纲中的问题都会影响电气系统的正常运行。高压开关柜在供电过程中起着关键作用，因此对高压开关柜的运行维护有更大的需求。高性能开关柜的绝缘和运行可靠性取决于高压开关以前的故障，因为开关柜将在复杂而困难的自然环境中长期运行。极端自然环境和长期高利用率降低了高压开关柜中绝缘的绝缘，开关柜中绝缘的电气常数大大高于空气动力常数，从而影响了绝缘的绝缘，无法满足先前指定的设计规范。如果面板电压降很高，则隔热层无法正常工作，如果发生严重泄漏，隔热层可能会穿过面板，从而影响正常电源供应。对于在高压面板上发生的错误，最常见的错误类型是分类错误、分类错误、拒绝、拒绝等。，并且布线、电阻增大或绝缘方面的较小问题可能导致高压开关柜出现故障。
3放电检测的需求分析
高压开关柜的正常运行可确保电源正常工作。高压开关内部的干扰影响整个电网的运行。高压开关与电网连续运行，要求较高的电流压力。达到一定的年龄限制后，开关柜内的部分元件和电缆会老化，同时降低设备的整体绝缘率，从而导致局部放电。当局部放电时，开关柜受到严重影响，无法正常工作，导致断电，甚至停电。因此，为了保证电网的正常运行，必须对电气设备进行维护和测试，开关柜局部放电检测是电网正常运行的重要前提，也是进一步改进相应检测技术的重要条件。
4局部放电检测原理
4.1超声波检测法
对于高样式电气设备的局部放电，通常会产生超声波图像，其中声波很快从附近介质传输。随着超声波能量的增加，超声波信号可以通过各种介质以球形波形进一步传播。超声波传感器可用于检查耗材的电气效率，以便有效检测开关柜局部放电情况。该测量用于确定信号与超声波传感器不同的超时时间，其中开环和传感器是确定的。超声波检测方法无干扰，具有非常广泛的频带，可有效检测磷和振动的脆弱性。但超声波检测技术本身波长和方向不足。第二，当超出各种耗材的材质边界时，可能会出现反射和光能传递问题，并且存在重叠和复盖问题的危险。因此，超声波检测技术特别重视超声波冲洗的灵敏度，主要由超声波信号检测路径和介质决定。
4.2临时应力法
临时电压检测是在局部放电过程中出现在设备金属表面的一种临时电压脉冲信号(以纳秒为单位)。局部放电的严重程度由测量尺寸确定，并通过电磁波的衰减来确定和定位。电容探测器捕获金属设备表面瞬态电压脉冲的幅度。通过比较两个电容探测器的数据，可以确定局部放电发生的时间差异。JohnReeves在1970年代发现了这种电压脉冲，并暂时称之为暂态对地电压（TEV)）。国内电压检测技术研究比西安交通大学先进，研究了不同电气模型下开关柜的局部放电特性。但是，由于开关柜的设计和距离等不断限制了检测位置，因此很难准确定位直流母线电压检测方法。
4.3高速局检查
当电气设备局部放电时，热浪持续时间较短，放电点的电荷导致脉冲电流上升持续时间小于1纳秒。由于电磁辐射，如此狭窄的脉冲能够产生频率高达300-3 GHz的高频能量脉冲。高频负载检测是一种电磁脉冲，它使用特殊的高频传感器接收300-3 GHz GHz信号。
4.4联合实地调查程序
超声波探伤和临时电压检测在某些情况下不足，无法对开关柜局部放电进行完整准确的检测。在这些条件下，我们可以结合各种仪器进行整体检查，同时进行静电检查。组合现场检测技术是一种初步电压检测与超声检测相结合的方法，允许各种检测技术的组合。例如，在现场对10kV开关柜电源进行组合检查时，首先进行临时电压检测，以消除周围干扰。为确保质量数据正确，我们在开关柜已经具有局部放电效果的地方安装局部放电检测装置。检查后，开关柜的平均值和金属门的信号检查被认为是信号的参考值。如果电压检查过程中临时检测到开关柜出现异常问题，则会使用超声波探伤方法检查开关柜的残馀电量。超声波检测时，应将超声波传感器安装在开关柜的安全距离内，以便有效接收相应信号。检查完成后，将对检测到的数据进行准确的调查，以相应地评估开关柜的局部放电情况。
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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