探索在高压用电检查中局部放电检测技术的应用

国网马鞍山供电公司雨山供电服务中心 汪 蕾

1 引言

现阶段，人们的生活水平获得了增强，电力产业发展规模逐渐变大，服务质量显著提升。为有效实现社会生产以及实际生活的需要，电力产业构建了大规模电网系统，这促使有关的检测和管理要求也相应地提高，应借助更加有效的检测方法完成检测工作。基于电力规模持续扩大的同时，在电力产业管理过程中，电力电缆检测是非常重要的工作，现阶段有关技术的使用还有着局限性，应强化局部放电检测技术的研究。

2 局部放电现象及其危害

在电网系统中常常使用交联聚乙烯材料，由于其工艺特点与技术水平，在材料内部常常形成气泡。其极易引起成局部放电现象。电缆中的气泡会引起击穿场强差异。在通电时，会出现放电的情况。在电力系统运行中，此现象被放大，导致区域性放电。局部放电特点：出现于绝缘体内部；会形成脉冲电流；出现局部电晕放电。基于电场的影响极易出现放电现象，这会引起绝缘局部短接，产生不同程度的破坏。结合有关研究得知，局部放电现象常常出现于导体边缘等部位，尤其是气隙部位。局部放电危害包括：导致设备绝缘性降低，产生老化问题，造成电能浪费。因为介质的击穿场强，能影响绝缘外皮，基于电压作用，会产生非常显著的破坏力，加快绝缘皮老化。在电能浪费上，局部放电导致电能损耗提高。所以要提高对局部放电的重视，因为存在着隐蔽性，研究其检测技术尤为关键。电压开关柜工作期间，局部放电在很大程度上能影响柜体，主要表现为：设备绝缘性不足，加快老化，设备中有着较大能耗。开关柜电压较大，一些介质击穿场强较大，使用期间可能影响绝缘外皮，加剧设备损坏，使绝缘皮老化突出。局部放电还可能造成电能浪费，有碍于电力事业发展。

3 高压用电检查中局部放电检测技术的运用探究

3.1 高压开关柜局部放电检测技术的运用

3.1.1 高压开关柜的缺陷

杂物入侵以及绝缘问题均会对高压开关柜运转产生影响，导致其内部CT 绝缘击穿或是瓷瓶套管爆炸等。常见故障原因如下。第一，爬距及空气间隙较小。这是影响高压开关柜绝缘效果的重要因素。针对手车柜来看，为了全面减小柜体尺寸，一般会借助缩减柜内断路器的手段完成，能够隔离插头相间，然而却没有运用科学的措施确保绝缘强度科学性。第二，生产安装质量不好，或是工艺运用不科学[1]。这二者均和高压开关柜安全运行存在密切的关系，若是存在安装问题，或者是工艺操作失误，将影响开关柜耐压水平，即使其中有些配件能够满足耐压要求，然而却无法保证开关柜耐压性，高压开关柜如图1所示。第三，搭接位置接触问题。若搭接部位存在接触不良的情况，随着接触电阻的提升，将造成异常发热问题，如果情况比较恶劣，会造成连接部位的设备受损，甚至可能会导致设备烧毁。

3.1.2 检测技术

一是暂态地电压检测。就开关柜放电情况来讲，在屏蔽连续时，不易获取信号收集，绝缘部位与终端常常表现出不连续状态。在形成高频信号之后，通过传输装置传递至外壳。开关柜工作时，会产生暂态的电压信号，由电磁波传递至金属铠装。由于长时间接地，电磁波能及时感应高频电流，在此期间，结合电容耦合能及时检测有关参数，比如幅值。二是超声波检测。开关柜运行期间，局部放电会伴随电荷传递，所以局部放电的出现，会造成应力和粒子力失衡，促使振荡发生变化。不但会造成介质振动，还会出现声波信号。实际检测过程中，利用检测设备检测信号，能及时获取信息，工作效率较高。在进行局部放电检测时，结果受电气影响较小。不仅如此，一定程度上振动及噪声都会影响结果，三是特高频检测。在局部放电产生过程中，会形成特高频电磁波信号。通过有关传感器的使用，能够对有关信息开展全面收集与分析，比如相位，可以为判断放电情况提供依据。系统中，开关柜是一种金属封闭装置，运行期间，信号通过缝隙传出，把传感器布设于孔隙位置，能全方位收集和研究特高频信号，有着较高的灵敏度。

3.1.3 具体应用

在用户供电系统中，高压开关柜是关键设备，对电力稳定安全性有着较高的要求，但是在长期运用过程中，其内部绝缘部分却极易产生老化问题，导致具体运用过程中易产生故障，不利于用户的使用体验，应第一时间开展局部放电检测。比如实体KYN36A—12开关柜，在进行检测过程中，可构建局部放电模型，通过悬浮电极、绝缘空穴和金属等构成，将局部放电模型与开关柜试验区开展外接线进行连接，保证开通额定电压时400V 且高压及频率分别是150kV 及50Hz，对其实施常规检测，对额定电压以及高压条件下局部放电特征进行分析，利用局部放电量及电源周期，对放电脉冲相位实际情况进行分析，从而了解高压开关柜使用中安全性能情况以及内部绝缘效果[2]。

3.2 电力电缆局部放电检测技术的运用

3.2.1 检测的重要性

一是第一时间找出安全隐患。基于电缆局部来看，放电现象会形成比较强的脉冲电流，同时产生较大的放电现象，这将不利于电网系统顺利运行，可能会引起电缆破损，导致绝缘性能下降，甚至可能会引发火灾等事故。由此，对电力电缆开展局部放电检测，能够第一时间找出电缆本身和安装过程中产生的质量问题，可利用科学的方式开展处理，从而防止安全风险的发生。另外，现阶段电力系统中主要使用的是星形接地系统，在出现谐振的过程中，绝缘电力电缆极易出现接地故障。开展局部放电检测工作，可以第一时间找出故障形成的原因，同时开展有效处理，全面确保电网安全。

二是增强产业管理水平。现阶段，电网建设规模逐渐变大，电网建设过程中，电缆和安装质量都是关键的影响因素。然而一些施工单位想要提高利润，常常会借助质量不合格的材料，因为材料和工艺的影响，在一定程度上增加了局部放电可能性，对整个电网运行造成了严重影响，这会提高后续管理工作的压力。对电网局部开展漏电检测，能够精准地分析电网材料以及实际工艺水平，第一时间找出违规现象，运用科学的措施来处理，促进电网系统有效运行，为其提供良好的保障。

三是实现和检修工作的配合。电力电网系统实际运行中，维护检修工作至关重要。电力电缆和有关设备长期使用中极易产生故障问题。基于局部放电检测技术的运用，不但能及时找出隐患，还能对电缆和电力设备的影响因子开展全面检查。对此，在电力电缆系统维修过程中，局部放电检测是关键的工作，有助于推动电缆稳定运行，全面控制损失，具有较大的现实意义[3]。

3.2.2 具体应用

针对局部放电检测技术而言，电力电缆实际运用过程中，通常是让其在绝缘条件下开展全面检测，现阶段，电力电缆被广泛运用于我国各个领域中，给人们的实际生活带来了诸多便利，在大量应用的过程中，对电力电缆性能的要求越来越高。在电力电缆检测工作中，引入局部放电检测技术，一般会采取局部放电定位法，但是现阶段采取的定位方法主要为时域反射法，使用的定位工具为脉冲检测设施，将该设施安装在电缆的一端，利用脉冲进行识别定位。然后通过局部放电检测过程中电缆局部放射脉冲的宽度及上升时间等因素，对电力电缆的功能进行科学评判，所需使用的工具包括变电站等高级电力设施，在这之中，电缆检测高频电流传感器起着关键性的作用，可通过相关仪器对局部放电进行全面的演示。另外，对现存电力电缆开展局部放电检测，主要是为了防止安全问题的出现，这是非常关键的电力检测步骤，应开展变电站的巡检，结合放电信号开展有效的评判，全面确保电缆的安全性能。

3.3 高压电气设备局部放电检测技术的运用

3.3.1 检测技术

一是特高频检测法。在局部放电检测中引入特高频检测法，主要是对电力设施的电磁波脉冲值开展分析，以此有效判断其放电部位，并对绝缘系统实效性开展分析。对于高频检测法而言，其运用中涉及的脉冲辐射值非常高，在某种层面来看，该方法对脉冲辐射检测进行了优化。特高频检测法主要涉及两种模式，依次是宽频和窄频，其数据量和灵敏度均非常高，具有较强的抗干扰能力，能够第一时间识别绝缘部位，该方法一般被运用在精密性相对良好的电气设施固态检测工作中。但同时该方法也有一定的弊端，特高频检测技术仅能运用在特定环境的检测工作中，易被高频电磁影响，不能对绝缘设备老化情况进行科学分析，由此，实际运用过程中常常存在局限性，不能有效发挥该项技术的实效性。

二是脉冲电流法。其产生时间比较早，是比较常见的局部放电检测技术，该方法的原理是通过对脉冲电流的分析，对绝缘体相位等开展有效判断。比如体验模式下开展脉冲电流法的分类，能够实现定量性质测量，有着很强的操作性。在脉冲电流法中，宽频和窄频检测法有着普遍的运用。其优势在于有着较强的便捷性，具有直观的效果，检测效率比较高，其不足之处是抗干扰能力不好，容易被外部因素所影响，不能独立开展局部放电检测。

三是射频检测法。采集电磁波信号，研究检测信号频谱。关键优势在于开展检测时，无须对设备开展断电操作，也就是设备处于正常工作状态时，通过射频检测法能够对其开展检测。该方法有着较好的灵敏度，能够有效反映破损程度。该方法不足之处是需要设备有着较高精度，且容易被外界干扰，适用于多点局部放电装置的运行中，其他运用还有待深入开发[4]。

3.3.2 具体应用

对于大部分高压电气设备而言，实际进行应用时，常常会产生断电及异常放电等问题，利用局部放电检测技术开展监测工作时，可借助动态监测方式，对高压电气设备产生的局部放电量及放电电流等数值进行监测，以此对电气设备的性能开展科学判断，全面了解电气内部绝缘情况。基于高压电气设备中引入局部放电检测技术，主要是通过耦合电容开展高频脉冲信号的耦合，同时获取耦合中独立相连信号，在这一过程中应用的耦合通常都与绕组的母线连接在一起，开展信号之间的传递及转换。对于耦合电容连接的设备，一般会呈现在检测主机上，对检测获取的全信号子项目开展全面分析，结合检测主机呈现的相关数据及变化趋势，对高压电气设施内部绝缘情况开展有效判断，同时开展后续报警装置的安装，保证设备的报警系数的准确性，增强其在实际运用过程中的安全可靠性。

4 结语

在进行高压用电检查时，引入局部放电检测技术，应注重高压脉冲信号，这是局部放电检测的关键内容。伴随信息技术的进步，电信号进行处理后，会变成更为直观的数据，有利于人们更好地分析，可以在一定程度上降低设备性能分析的难度。在这一过程中，局部放电技术涉及的技术类型比较多，对高压用电项目的作用也存在区别，有关工作者在进行检测工作时，应结合实际需要来选取，保证全面发挥技术的优势作用，同时还应持续开展技术创新，从而推动高压电气相关工作的顺利实施。