试析开关柜局部放电带电检测定位技术

王睿

摘要：带电检测定位技术是一张新技术，能够在电气设备正常运行的情况下对设备的局部放电状态进行检测。并及时发现电气设备潜在的安全隐患，确保电气设备的安全运行，为供电系统的正常运行提供技术保障。本文针对开关柜局部放电带电检测定位技术展开论述，为开关柜的带电检修工作提供一定的参考。

关键词：开关柜;局部放电;带电检测;定位技术

前言：

随着我国经济的发展，各行各业对电力的需求呈现逐年上升的趋势。为了避免停电检测对企业带来的经济损失，带点检测技术得到广泛的应用。成套开关柜设备是电力企业维持正常运行的重要设备，受到各种运行条件的制约极易受到周围环境的影响而受到损坏。而局部放电带电检测技术能够有效的预防开关柜的各种故障。因此开关柜局部放电带电检测定位技术的研究对于保证开关柜的安全、稳定运行有着重要的意义。

1开关柜局部放电带电检测技术及原理分析

1.1超声波检测技术及其原理

电气设备发生局部放电受电场作用的影响放电点附近的带电质点做加速运动，并使周围的空气分子发生剧烈碰撞，使空气产生机械振动并发生扩散。这种振动产生声波，这种声波及其微弱，只有通过超声波仪器才能检测接受到。超声波检测技术就是对空气中的放电进行检测的方法。其检测原理是通过超声波信号对空气中的局部放電能量进行检测。运用这种检测技术可以有效降低检测设备对电气设备运行情况的干扰，并能够有效的推断出电气设备的放电类型和强度。从而及时对局部放电部位进行处理，提高设备运行的安全性。

1.2暂态地电压检测技术及其原理

电气设备在运行过程中，受到外界环境的各种影响使绝缘强度降低，导致局部放电时，会在放电的区域产生电磁波。这种电磁波通过电气设备的金属外壳缝隙或绝缘开关的某些部位继续向外传播。这些局部放电会产生一个瞬时对地电压，通过对瞬时对地电压的检测可以及时了解电气设别的故障情况，这就是暂态地电压检测技术。其检测原理是当开关柜发生局部放电时，利用局部放电提供的各种信息对开关柜内部放电情况进行测定。这种局部放电的电量即使很微弱也会产生电磁波，并且会通过与设备的金属外壳接触差生暂态脉冲电压。而暂态地电压技术通过特定的传感器对局部放电设备的电流进行检测，并根据检测的数值来判断设备的运行情况。

2开关柜局部放电带电检测定位技术的应用

2.1分析开关柜局部放电的原因

开关柜局部放电分为内部放电、电晕放电、沿面放电、悬浮电位放电等类型。引发开关柜局部放电的原因有很多。首先受自身设备的质量和制造工艺的影响。材料和工艺方面的设计缺陷容易使绝缘介质的内部存在缺陷。在开关柜长期高压运行的情况下绝缘介质就有可能被损坏发生内部放电。其次，开关柜所处的环境也会引起局部放电，影响开关柜的正常使用。如果开关柜长期处于潮湿、封闭、狭小的空间中，就会引发绝缘设备老化的情况，使设备发生局部放电。例如湿度过大、气体密度会引发电晕放电;气候条件的影响、电场的分布会导致沿面放电不稳定;

2.2排除干扰源

在对开关柜进行局部放电带电检测前，要先排除附近的干扰源。如遥感仪器、控制器、计算机、逆变器等。其中 主要的干扰源是无线电广播发射机，如果无线电广播发射机安装位置离检测区域过近，其发射的信号频率会被检测仪器捕捉到，从而影响检测结果的准确性。此外还有其它干扰源，包括能够产生电火花的设备，如荧光灯、电子管、接触不良的电流回路和电缆等。例如电缆的检测部位以外的区域正在进行放电活动，这些干扰都会被检测设备捕捉到从而影响检测结果的准确性。排除干扰源可以通过关闭干扰源、分时段进行测试的形式来降低其他设备对检测部位的干扰。同时，也可以运用双传感器测量模式来区分干扰信号。

2.3局部放电检测分析方法

局部放电检测分析方法有横向分析法、纵向分析法、数据判断法等几种方法。横向分析法是针对同一开关柜，用不同的检测方法进行检测，并对检测结果进行横向比较，如果对比结果中出现差距较大的情况，就说明电气设备存在局部放电问题。纵向分析法是对同一开关柜分时段进行检测，并对检测结果进行分析比较。从而了解电气设备的运行情况。检测后要将所得的结果进行记录和存档，以便及时调阅和比较。数据判断法是根据现场测试经验和大量实验带为检测人员提供判断的依据。

2.4检测定位的方法

局部放电检测定位方法是采用时间差法，在开关柜的表面设置两个传感器，并通过移动传感器的位置来改变电磁波信号到达传感器的时间，这样就可判断出瞬时脉冲路径的方向，并通过比较电磁波到达传感器的时间来确定局部放电的位置[4]。在应用超声波检测技术进行定位时，要多方位进行检测设备的安装，并通过特定的计算方法来确定局部放电源的位置。实现局部放电的精准定位。在应用暂态地电压技术来进行检测前，需要对瞬时脉冲信号的路径进行预估，并对设备的各个组成部分都进行测量，以确保测量结果的准确性。传感器的检测点应设置在局部放电的高发区域，如开关刀闸、电缆接头、母排连接处等位置，或者一些电气设备的金属面板上。

3结语

综上所述，开关柜是供电系统重要的组成部分。受到各种条件的影响极易发生局部放电情况。这时就要应用先进的带电检测技术来对局部放电源进行准确的定位，及时消除安全隐患，确保电气设备的稳定运行。通过论证表明超声波检测技术和暂态地电压技术对开关柜局部放电缺陷的检测具有可行性，而且具有方便、高效的检测作用。应对这些检测技术进行大力的推广。同时，相关检测人员还要加强对检测工作的研究，提高开关柜在线检测能力，对局部放电检测结果进行科学的评估，为检修工作提供科学的依据。

参考文献：

[1]秦家远，谢耀恒，刘赟.特高频局部放电在开关柜带电检测中的应用分析[J].湖南电力，2017，37（06）：70.

[2]李永祥，亢银柱，王天正，杨罡，郭力强，高佳琦.高压开关柜内部电气设备局部放电特性的检测与分析[J].高压电器，2018，54（01）：97.

[3]蓝春琳，田野，魏平，莫小向，柳强.开关柜带电检测技术的现场综合应用研究[J].科技经济导刊，2019（01）：92.

[4]麦茜坚，钟悦，唐明，李洪杰.基于TEV传感器与TOA算法的高压开关柜局部放电定位方法的研究[J].电气技术，2015（06）：6.