康世荣 赵东辉 桑永建
天津平高智能电气有限公司，天津 300300
摘要：10kV配网开关柜设备作为系统中的重要部分，发挥了有效的作用，保证开关柜的正常运行能够为配网系统提供有利的条件。为了充分发挥出开关柜的优势，应对其进行有效的检测，避免局部放电问题带来影响。通过对10kV配网开关柜产生局部放电情况的原理的阐述，明确开关柜局部放电问题造成的影响以及检测工作的重要性，分析10kV配网开关柜局部放电带电检测技术及实际应用，提出相应的防范措施，为开关柜设备的使用提供有效的保障。
关键词：10千伏；开关柜；故障；防范
中图分类号：TM591 文献标识码：A
1 引言
开关柜设备属于电力系统中的重要输电设备，应保证其运行的性能以提升电力系统效率，需要对开关柜故障进行全面诊断，避免故障问题带来不良影响。当前诊断技术包括了较多种类，其中特高频定位技术作为一种重要的手段，为诊断工作的进行带来了有效的帮助，合理地应用该技术，使开关柜故障诊断能够顺利开展，为设备的使用提供保障。
2 10kV配网开关柜的局部放电带电检测工作的重要性
电网系统运行体系中，开关柜已经得到了广泛的应用，在电能转换以及输配电工作中发挥出了重要的作用。开关柜的应用能够为电网系统带来良好的条件，在进行检测的时候，应保证断电，之后按照流程开展工作，对于局部放电的带电检测比较少，由于开关柜的预防试验周期时间比较长，在这个过程中难以了解其问题，这使开关柜的使用受到了影响，也对检测工作的进行带来影响，难以结合其中的问题进行维修检测工作，这种情况下容易导致故障问题。同时，开关柜需要安装在相应装置之中，当运行中产生了故障问题，人员难以在检查中及时发现问题，这使电力系统的稳定性受到了较大的影响，还会留下安全隐患问题。因此，应对10kV配网开关柜局部放电情况进行全面的检测，了解开关柜中的装置放电情况，做好防范工作，保证电力系统能够稳定地运行，提升系统的整体性能水平。
3 开关柜局部放电检测中的故障原因
带电检测技术在开关柜状态检测及维修中，对开关柜的故障处理有着重要的作用，在技术的发展下，形成了完善的应用体系。开关柜内部设备局部放电情况产生的原因比较多，需要根据不同的设备位置的情况进行分析，明确产生的因素。穿柜套管产生局部放电是由于没有安装屏蔽线，或者表面受潮；互感器产生局部放电是由于内部绝缘电阻降低，本体有垫片；绝缘隔板产生局部放电是由于表面存在脏污物质，铝排孔洞小；绝缘子产生局部放电是由于表面受潮或者螺栓松动；断路器产生局部放电是由于触头盒表面凝露或者触头发生了变形问题；隔离开关产生局部放电是由于触头存在接触不良的情况或者受力不均匀；避雷器产生局部放电是由于阀片受潮或者接地线松动脱落；电力电缆产生局部放电是由于电缆头受到损伤或者伞裙脏污受潮；传感器瓶产生局部放电是由于信号线发生松动或者传感器瓶中电容单元存在破损情况；站变产生局部放电是由于温度探头与包搭接。
4 10千伏开关柜故障的防范措施
4.1 优化设计方案，形成安全距离
开关柜设计的过程中应对母排进行调整，尽量选用间错母排安装方式，并控制2CT结构间距超过60mm，加大装置电气距离；应在开关柜内设置350mm触头间距的接地刀闸，使系统三相动触头间距的电气距离满足国家标准要求;绝缘装置布置时应尽量选择品字形安装，控制各装置间距超过300mm，中间相突出150mm等。除此之外，内部设计完成后还需要对开关柜相间和相对地的最小空气间隙进行测定，确保其超过300mm，且带电体到柜体的距离超过350mm，避免由上述间距过小引起的放电危害。
4.2 检测单元的检测、定位
图像采集完毕并利用四帧差分法运算后，通过旋转摄像头不仅仅要实现巡检的功能，还要根据巡检情况再定位传感器位置，精确检测出局部放电的位置，再根据检测单元检测放电情况。红外线检测单元检测主要采用红外线传感器基于红外热成像检测方法对发热部位进行的检测，由于放电，使设备集中放电的位置处的温度陡增，采用红外线传感器对发热位置检测，比起其他传感器对发热位置检测更准确。该检测方法不仅直观、检测灵敏度较高，使得用户能够快速从检测位置获取检测数据。
4.3 地电波检测技术
当开关柜局部放电的时候，会聚集在接地点附近金属位置中，这给设备表面的电流传播提供了相应的条件。而通过对开关柜内部情况的了解来看，放电聚集在接地屏蔽内表面的时候，会产生防护膜，发挥出了屏蔽的功能，不能在设备外部检测内部的信号，由于防护膜在绝缘位置以及电缆绝缘终端等位置会出现断续的屏蔽作用，因此设备内部放电信号可在该过程中传导到外部。使用地电波技术进行检测参考了麦克斯韦电磁理论，根据电磁场的规律来看，当局部放电情况产生的时候，电流及信号的传播会使电场产生变化，进而出现了磁场及电场之间的相互感应，出现对外传播的电磁波。当开关柜局部放电的时候，一部分电能量会转化成电磁波，之后传播到设备外表面上，但是由于开关柜与地面相连接，这使表面感应出高频电流，借助电容耦合能够测出脉冲信号。该技术的应用具有较大的优势，应用比较便捷，还可加强检测的准确性，使检测的成本降低，因此得到了有效的应用。
4.4 加强运维管理，确保安全使用
(1)要做好防潮处理，可根据运行环境适当增加加热器或增加除湿孔。如在母线仓、CT室、开关手车室等位置处设置不同功率等级加热器装置，在开关柜柜顶处开设除湿孔，要尽量保证开关柜电缆室、母线室内空气的流通。必要时还可以定期对开关柜进行通风，以减少内部蒸汽、湿气等，避免装置线路闪络；(2)要做好异物处理，可在开关柜外部设置防护网、保护罩等，避免杂质、小动物等进入到开关柜内部。尤其是老鼠、鸟类等，可结合具体动物情况设置驱除装置，如粘鼠板、驱鸟器等，避免其影响开关柜内部线路结构，提升开关柜的安全性和稳定性；(3)要做好定期维护，对老化线路、异常装置等及时修复或更换，按照暂态地电压、超声波检测、局部放电检测结果开展对应放电维护，增设绝缘隔板等。
4.5 对10kV配网开关柜进行科学的设计
10kV配网开关柜的设计是否符合要求影响着后期开关柜设备的运行状态，应重视对开关柜的合理设计。在设计中，需要考虑开关柜的位置、施工及功能三方面内容，使设计能够顺利开展，为之后的施工提供便捷的条件。还应根据开关柜相关绝缘标准进行设计工作，保证开关柜零配件的质量，并且合理控制开关柜之间的距离，使开关柜设备的稳定性能够得到保障，提升开关柜运行性能水平。
5 结束语
10kV配网开关柜运行中的局部放电问题比较常见，对设备的使用造成了影响，为了保证其性能，加强安全性，需要对局部放电带电进行检测，采取有效的方式加强检测的效果。可利用地电波检测技术进行检测，明确准备工作以及作业流程，提升检测的准确性。
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