开关柜带电检测技术及其应用

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1、开关柜带电检测技术及其应用（国网吉林省电力有限公司长春供电公司130000）摘要：开关柜带电检测是采用有效的检测手段和分析诊断技术，及时、准确地掌握设备运行状态，保证设备的安全、可靠和经济。关键词：超声波、暂态地电波、局部放电一、定期检修的弊端长期以来，我国对运行中的高压开关柜实行的是以时间周期为基础的定期检修制度，即按程所规定的项目、周期等进行的检修。虽然这种检修制度对减少和防止事故的发生起到了积极的作用，但随着电力设备的容量增大、开关柜的数量增多，结构更加复杂化，暴露出了这种检修制度的不足，主要表现如下：1、具有盲目性和强制性：由于定期检

2、修是到期必修，既不考虑电力设备制造质量的差异，也不考虑电力设备的实际运行条件和运行状态，这就具有很大的盲目性和强制性，因而会造成电力设备的过度维修或维修不足，前者会浪费大量的人力、物力和财力，后者可能导致电力设备在两次检修周期内发生故障。2、耐压试验可能对绝缘造成损伤：10kV高压幵关柜在预试中的主要项目是交流耐压试验，其试验时所加试验电压远高于其运行时额定电压，很可能在试验过程中对绝缘造成不可逆的损伤，不仅可能缩短绝缘寿命，而且可能引发事故。二、开关柜带电带电检测技术简介10kV开关柜是电网的重要组成部分，其运行的稳定性直接影响到电网安全运

3、行。然而，传统的定期预试性试验技术暴露出来的问题无法满足当前的需要，因此，采取适当的方法进行监测是很有必要的。而根据实际运行经验发生故障前在事故潜伏期内应该都可能有放电现象产生，局部放电是导致10kV开关柜设备绝缘劣化发生绝缘故障的主要原因，其检测和评价已经成为绝缘状况监测的重要手段。三、超声波和TEV基本原理局部放电是指发生在电极之间但并未贯穿电极的放电，这些微弱的放电产生累积效应会使绝缘的介电性能逐渐劣化，最后导致整个绝缘击穿。局部放电主要分为绝缘材料内部放电、表面放电、导体尖端放电等，并以电磁声波、气体形式等释放能量。1、超声波检测原理

4、当高压电气设备内部存在局部放电，在放电过程中，随着放电的发生，伴随着爆裂状的声发射，产生超声波，II很快向四周介质传播。伴随冇卢波能量的放出，超声波信号以某一速度通过不同介质以球面波的形式向四周传播。但由于超声波频率高其波长较短，因此它的方向性较强，从而它的能量较为集中，容易进行定位。超声波检测主要采用20kHz以上频率，可不受外部噪声的干扰。通常认为，当在被测设备外壳的接缝处进行测量时，由于探头完全置于设备体外，放电信号通过绝缘介质衰减很严重，灵敏度较差、定量分析比较闲难，仅对局放初测及比较严重的空气中的放电才比较冇效。2、TEV检测原理根

5、据麦克斯韦电磁场理论，局部放电现象的发生产生出变化的电场，变化的电场激起磁场，而变化的磁场又会感应出电场，这样，交变的电场与磁场相互激发并向外传播，形成了电磁波。通过放电产生的电磁波通过金属箱体的接缝处或气体绝缘开关的衬垫传播出去，同时产生一个暂态电压，通过设备的金属箱体外表面而传到地下去。当开关柜的内部元件对地绝缘发生局部放电吋，小部分放电能量会以电磁波的形式转移到柜体的金属铠装上，并产生持续约几十纳秒的暂态脉冲电压，在枳体表面按照传输线效应进行传播。地电波局放检测技术采用容性传感器探头检测柜体表面的暂态脉冲电压，从而发现和定位开关柜内部的

6、局部放电缺陷。四、测试过程和测试点选取1、测试前先进行背景值测试，记录空气和金属制品背景声。由于开关枳外部的电磁信号一样可以在开关枳上产生暂态对地电压(TEV),这些信号源同样可以在变电站内的金属物品上产生暂态对地电压，如金属门或侧栏处，测试金属面板上的背景值吋并不是在开关设备上检测，应该在金属门等金属制品上检测，在开关室不同的位置检测3个点的值，并取中间值作为背景信号的参考值。2、将TEV测试仪器探头贴紧开关柜进行测试。实际过程中需要灵活的变换采用TEV的两种测试模式：单个模式和连续模式，如遇到测试数据跳跃比较大的吋候可以两种模式切换测试，

7、选取其中读数稳定做为测试数据；在连续模式下一定要记录下对应的脉冲数作为后续的辅助判断；在连续模式下吋候可能奋吋会有数据连续跳动比较的情况，需要贴紧测试的开关柜面板，冋吋仔细观察数据选择记录相对稳定和幅度人的为测试数据。3、测试过程中需要注意对干扰噪声的排除避免将手机靠得过近产生干扰，同时要注意配电房周边环境影响，通过多次测试对比排除的干扰因数后测试结果属正常范围；干扰过人时候可以在连续模式的所得脉冲数明显看出，此吋脉冲数一般会达到几千乃至上万。4、采用超声波模式吋一定要测试背景读数，刚开始测试吋调整增益到最人，如果读数人人时适当的减少增益；将

8、传感器对准开关设备的空气通道处进行测试，在测量的时候一定要注意保持足够的安全距离；超声波传感器沿着开关柜上的缝隙扫描进行检测，传感器与开关设备间一定要奋空气通道，用