tev及超声波检测方法在开关柜状态检修中的应用

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1、TEV及超声波检测方法在开关柜状态检修中的应用TEV及超声波检测方法在开关柜状态检修中的应用　1、前言　　高压开关柜广泛用于电力系统中，其柜内电气设备在长期运行或异常条件下可能会存在绝缘性能下降，异响、放电、闪络等情况，严重时会导致开关柜爆炸，造成用户停电，影响配网供电可靠性。通过大量的数据统计和研究发现：大多数情况下局部放电既是绝缘缺陷的征兆，也是导致绝缘事故的最终原因。开展开关柜.LHz，其中频率低于20kHz的信号能够被人耳听到，而高于这一频率的超声波信号必须用超声波传感器才能接收到。　　从局部放电的机理可知，局部放电的初期是微弱的辉光

2、放电，放电释放的能量很小，放电的后期出现强烈的电弧放电，此时释放的能量很大，可见局部放电的发展过程中放电所释放的能量是从小到大变化的，所以声能也是从小到大变化的。因此根据超声波信号的特征，判断局部放电的强度以及对安全的威胁，就可以在仅出现微弱的放电时，发现它并采取措施，将事故的苗头消灭，避免更大的损失。　　由于超声波，人耳是不可闻的，所以需要借助超声波传感器（换能器）来检测。超声波传感器的作用是接收在空气传播的声信号，将声信号转换为电信号，它实现了一种形式的能量转换为另一种形式的能量，所以又称为换能器。超声波传感器一般可以分为以下几类：压电式

3、传感器、磁致伸缩式传感器、电磁换能器、静电换能器。　　目前由于压电陶瓷作为敏感元件的压电式声传感器具有体积小、性能好、成本低等优点，压电式声传感器的应用最为广泛。　　3、检测仪器　　3.1便携式局部放电声电波检测仪　　便携式局部放电声电波检测仪采用电磁波（TEV）及超声波两种检测方法，检测开关柜的局部放电现象，显示局部放电的幅值、脉冲数和严重程度，可通过耳机中听到放电声音，方便现场快速检测开关柜局部放电状况。　　主要功能优点如下：(1)可以使用TEV法检测开关设备的内部放电活动，TEV检测下有两种模式，单个检测和连续检测，每种模式下都有三种检

4、测界面：幅值检测界面下可以显示幅值，并用绿、黄、红三色来指示放电的严重程度；脉冲检测界面下可以显示幅值、脉冲数（两秒钟内）以及剧烈程度;PDL检测界面下可以手动调整幅值，可以更准确了知道检测信号的触发值。(2)可以使用超声波法检测开关设备的表面放电活动，显示出所测得的幅值.L.，并有绿、红两种颜色来指示放电的严重程度，增益有60、80、100三档可调，主机可以连接耳机，可从耳机中听到放电声音；(3)现场可快速检测开关柜局部放电状况，使用方便，体积小，重量轻，便于携带。　　3.2局部放电定位仪　　局部放电定位仪采用TEV法检测开关柜的局部放电，

5、具有单通道和双通道模式，对检测到的每一次局放活动以指示灯、声音提示，并可测出显示局部放电产生的TEV幅值大小（dB），同时通过双通道模式的时间差功能可找出瞬时脉冲路径的方向，最小的时间分辨达到2ns，进而确定具体的局部放电点的所在位置。　　仪器的主要功能特点如下：(1)采用TEV法检测开关柜的局部放电状态；(2)使用单通道模式，可以快速的检测开关柜的局部放电幅值；(3)通过选择双通道模式，采用时间差法，使用两个传感器在保证时间分辨率内的范围内，将两个传感器贴在相应的开关柜表面，可快速定位出局部放电的大概位置，从而进行合理的检修工作。(4)现场

6、检测数值较大的情况下，可判断信号源是由干扰引起的还是由于放电引起的；选择双通道模式，使用两个传感器，将一个传感器贴在开关柜表面，另一个贴在金属门或金属窗上，按下测试键，比较两个通道的定位指示灯（如是外界干扰信号，贴在金属门或金属窗上的定位指示灯会先亮，如是局部放电信号，贴在开关柜上的定位指示灯会先亮），从而判断所检测到信号的来源。(5)现场可快速检测开关柜局部放电状况及大概位置，使用方便，体积小，重量轻，便于携带。　　4、应用分析　　对南宁供电局110kV五里亭变电站的10kV高压开关室进行测试分析，该高压室内的开关柜型号为：GGX2-10Z

7、01，室内共有2排开关柜，具体测试结果如下。　　首先，通过便携式局部放电声电波检测仪的超声波检测模式对高压室内所有开关柜进行超声波信号普测，均未发现有放电现象。　　由于高压开关室外的电磁波信号同样能够在开关柜的表面产生暂态对地电压，因此在使用TEV检测时，首先需要检测环境的背景值，即在金属门、金属栅等金属制品上检测。因此在现场的检测过程中，我们首先测试空气中、门和窗上的TEV信号，再测试开关柜上的TEV信号，对应于柜前中部和下部，柜后上部、后中部、后下部，共测试6个部位。　　现场检测过程中，首先测得五里亭变电站的环境背景比较大，现场可能存在有

8、局部放电信号或干扰信号，具体如下所示。　　表1　　然后，现场通过使用TEV模式对高压室内所有高压开关柜进行TEV信号普测，得到相应的TEV幅值大小，普遍明显大于背景