10kV开关柜局部放电异常分析与处理

刘必青 杨航 肖雷 王晨 陈壮

南京志新电气科技有限公司， 江苏南京  210001

摘要：近年来，随着经济的快速发展，各行业领域对电力能源的需求不断增加，对电力系统运行安全性的要求也在不断提高。10kV开关柜是当前最常见的一类电气设备，其运行状况是否良好直接关系到电力供应是否稳定可靠。但是，在其运行过程中，容易发生绝缘劣化等现象，会造成电气绝缘强度降低。调查发现，局部放电异常的发生，多数情况下是由绝缘部分闪络造成的。基于此，本文就10kV开关柜局部放电异常分析与处理展开研究，希望为提高我国电力网络的运行稳定性提供一定借鉴。

关键词：10kV开关柜;局部放电异常;分析;处理

10kV开关柜是当前非常重要的电气设备，其运行状况是否良好直接关系到电力供应是否稳定可靠。目前，以往所使用的停电试验表现出越来越明显的缺陷，不仅需要投入大量的人力、物力资源，持续时间也往往比较长，难以及时准确的发现故障。放电检测方法的应用，可明显降低故障发生率，其中，局部放电检测已得到了越来越广泛的应用，不仅操作更加方便，还能够及时发现潜在的设备缺陷，有效的提高了供电安全性。

1局部放电测量分析

1.1电磁波模式：在生产实践中，电磁波检测法得到了较多的应用，且表现出一定的应用价值。具体来说，当发生局部放电时，所产生的电量首先会汇集于相邻的接地金属部分，并生成相应的电磁波，对于内部放电，由于信号主要是汇集于内表面，因此，是难以在外部对其进行检测的。由放电过程形成的电磁波，经过金属部件的连接位置传播出去，并且还会生成一个暂态电压，经过相关设备的金属部件而传输到地下。该方法的应用特点如下：（1）在实践过程中，放电形成的电信号经传播后不会发生明显衰减，进行检测时有着比较高的灵敏性。（2）通过对电磁信号的检测，可实现较为准确的局部放电定位。（3）对脉冲的变化速率有着较高的敏感性，可更多的用于介质内部放电。（4）在应用中可实现比较精确的定位，但分辨率还有很大的提升空间，主要是受到设备精度的影响。（5）在使用中，容易受到外部所产生的电磁干扰。1.2超声波模式：在放电过程中，总是会产生一定数量的声波。放电，其实就是一个能量瞬间爆发的过程，当出现电气击穿时，也就完成了这一放电过程。在实际应用中，可对开关装置内空气路径进行扫描，从而实现超声波检测。一般来说，是利用各个部件之间的缝隙进行检测。受开关装置结构方面的影响，测试仪器可能直接指向断路器套管的位置，并对相关区域进行检测，以判断、分析是否存在异常情况。目前，所应用的超声波检测仪表是非常精确的，能非常容易的探测到相应位置的超声波，也可以用专门的耳机监听放电过程引发的声音变化。超声检测法具有以下特点：（1）这一方法的应用，很好的解决了电磁干扰的问题。（2）在进行检测时，对介质的差别是比较敏感的，实践证明，该方法更为适合空气介质。（3）如果放电过程比较微弱，所形成的信号也就比较弱，传播过程的衰减也比较快。（4）相对来说，该方法在实际应用中的有效频率较低。（5）能够较为准确的发现局放，如果是贯穿性局放，则不那么灵敏。（6）在运行过程中，容易受到机械振动的影响。1.3定位模式：当某个设备的对地绝缘部分发生了局部放电时，该过程往往不易察觉，很容易被人们所忽视。这主要是因为其在数值上是非常小的，放电持续时间也比较短。它的电气特性，也会受到各种因素的影响，这一点必须引起检测人员的注意。当进行局部放电时，电磁波持续性的向外传播。电流的大小，主要是与这些电磁波形成的电压有关。对局部放电产生的信号进行检测，一方面能够对运行中的开关柜的局部放电情况进行检测，另一方面则能够通过同一放电源到不同探测器在时间上的差别，实现目标定位。1.4在线监测：PDM03仪器的应用，可对设备局放信号进行持续性的监测，在应用中表现出了非停电、不间断检测等特点，有着一定的应用价值。一般来说，有电磁波模式、定位模式两种，可对设备在一段时间内的放电情况进行检测，并有着与之相适用的分析工具，操作人员可借此对得到的数据进行全面、准确的分析，以对局部放电的情况有一个整体上的了解，对其严重程度及位置有更加准确的把握。在使用过程中，仪器本身所带的探头可结合实际情况进行安装，一般可选择部分或全部附着在被检测器件的外表面。

2故障案例分析

10kV開关柜是最为常用的电气设备之一，其运行状况是否良好直接关系到电力供应是否稳定可靠，因此，对于故障的发生必须引起足够的重视。下面就某个典型故障现象进行分析。

2.1异常情况：某日，对10kV开关柜进行检测时，发现地电波测量值偏大。随后，工作人员使用超声波进行针对性的检查，可以听到较为明显的放电声。最后，进行跟踪检测，对局部放电量以及超声波的变化进行准确的记录。为保证设备运行的安全、可靠，对该设备进行持续观测，听到了更加明显的放电声，甚至还闻到了一定程度的臭氧气味。2.2停电检查：发现上述问题后，工作人员迅速做出反应，进行停电检查。通过认真、仔细的排查发现，两条并接电缆头C、B相，B、A相相有着较为明显的放电痕迹。2.3原因分析：对该故障发生的原因进行分析：主要是因为部分线路的安装未按标准执行，电缆异相距离过近，存在较大的安全隐患，出现了局部放电。由于该放电为相间放电，并未形成对地放电，因此电磁波检测得到的结果处于正常范围内。2.4处理情况：对于这一问题的处理，可选择一块洁净的白布，沾上无水酒精，对放电处进行彻底的擦试，并将电缆间距拉开。

3结论

随着电力能源需求的增加，对电力系统运行安全性的要求不断提高。10kV开关柜是最为常用的电气设备之一，在其运行过程中，容易出现绝缘劣化等问题。而局部放电异常的发生，必须引起足够的重视。本文通过对局部放电检测方法的研究发现，超声波、电磁波模式的应用，可结合实际的放电情况，进行优势互补，应用效果明显;通过各种检测技术的结合，对局部放电异常情况进行监测，可以显著提升电力供应的可靠性和稳定性。

参考文献

[1] 朱德亮. 高压开关柜超声波局部放电检测异常研究[J]. 华东科技（综合）， 2019， 000（009）：P.1-1.

[2] 代正元， 施涛， 方勇，等. 一起10kV开关柜局放异常分析与处理[J]. 云南电力技术， 2019， v.47;No.245（04）：95-96.