10kV配网开关柜局部放电的声电联合检测解析

10kV配网开关柜局部放电的声电联合检测解析

王慧超

国网晋城供电公司 山西省晋城市 048000

摘要：10kV配网开关柜是配电网中的重要组成部分，10kV配网开关柜在运行过程中可能会出现放电及带电问题，该问题会直接影响10kV配网开关柜运行的安全性与可靠性。文章阐述了10kV配网开关柜局部放电带电现象的危害性，重点分析了10kV配网开关柜局部放电带电检测技术与防范措施。

关键词：10kV配网开关柜；局部放电；检测技术

1、10KV配网开关柜局部放电检测的重要性

10KV开关柜作为配网重要的组成部分之一，对电网运行的稳定与安全有很大的影响，以往对配网开关柜进行巡视、技术检测和实验时，对设备缺陷的要求很难做到准确掌握。在带电检测方面，通常采用的是非接触检测方法，这种方法在目前来说比较成熟，如红外线和紫外线检测技术主要是对避雷器、变压器等敞开式设备进行检测。而对于封闭式的10KV开关柜受到外壳屏蔽的影响，效果不是很好，而采用最合适的方法对其进行检测才是关键，根据实际运行的状态和故障发生之前潜伏期内产生局部放电，使10KV开关柜设备发生绝缘劣化，而对其绝缘故障的检测与评价是检测的主要手段，在实际运行中，对10KV开关柜采取这种合适的局部放电检测方法有着重大的意义。

2、10kV配网开关柜局部放电危害

在10kV配网开关柜运行过程中，局部放电是其常出现的问题，导致10kV配网存在安全隐患，无法处于稳定运行中，其局部放电危害体现在不同方面。在运行过程中，10kV配网开关柜设备极易出现“击穿、绝缘放电”现象，具有一定的腐蚀性，会腐蚀开关柜设备，对开关柜设备造成不同程度的损坏，绝缘性能大幅度降低，具有导电性，极易发生安全事故。在局部放电带电作用下，10kV配网开关柜设备不断被击穿，导致10kV配网无法处于稳定运行中。此外，在局部放电作用下，10kV配网开关柜绝缘系统也会被击穿。被击穿之后，检修人员如果没有及时进行合理化检修，其放电点、放电位置会产生积累效应，严重损坏开关柜绝缘系统，导致其彻底崩溃，10kV配网也无法处于高效运行中。针对这种情况，检修人员必须定期检修10kV配网，科学处理局部放电带电问题，避免故障问题的出现，有效提高10kV配网安全性、稳定性。

3、TEV法、AE法、UHF法的检测原理及特点

3.1、TEV检测技术

高压开关柜发生局部的放电的情况下，可以出现电磁波，其能够根据金属外部的间隙由开关柜里释放于外层部分。在电磁波运输至开关柜外部的情况下，其可以于触碰地面的金属外部出现暂态低电压，它的波动出于单个毫伏到单个伏的领域里，同时会瞬间就消失，普遍仅仅存在单位纳秒的范围之内。能够选择传感器紧抓此TEV信号，进而对非整体的放电行为进行检验。

检验开关柜运行的状态高水平的专业能力是不必要的，相关人员能够很简单的由TEV测试仪清晰的得到幅值、脉冲数及烈度三个指标。

检测过程中把传感器触碰到开关柜具备开口及孔隙的金属外部，由于局部的放电引起的TEV信号的大小和地区放电的大小还有放电位置的是紧密联系的，与放电位置的传感器距离小的，获取的TEV幅度也就更多，因此可以根据TEV信号幅度对比明确现阶段展现出不安全性的开关柜。此外，TEV测试体系单单呈递的是幅值、脉冲数和烈度三项指标，不可以明确的展示内部存在问题的类别。

当进行试验的时候，既需要掌握局方的特性及大小，换句话而言指的是幅值及脉冲数，同时应该考虑实际的定位局部的放电的出现，这是极其重要的。TEV测试系统以及一系列的传感应器，将其各自放置于金属箱体的不一样的位置，选择非整体的放电信号的顺序，根据探测器的阶段的不同可以得到差放电出现的实际位置的相应的数据。然而由于TEV信号具有不高的频率，减少速度很慢，可以出现不少的局部放电源，这种情况下可以彼此实施干扰，导致定位不明确及耗费太久的时间。

3.2、AE检测技术

电力装置里面出现的非整体的放电信号的情况下，可以出现冲击的振动。超声波法根据装置腔体外层位置放置超声波传感器以对非整体放电信号进行测量。

AE法的主要特性为传感器和电力装置的电气回路不存在紧密的关联性，没有被电气部分所影响，然而现场运行的情况下不难被四周的条件噪声及装置振动所作用。超声波在固体里具有很快的传播速率，然而减速也不慢，所以起不易射透装置的金属壳，因此规定装置需要有能够被测量的开口及缝隙。与此同时超声波表现出一定的方向性，传感器需要放置于局放源才具有一定的灵敏性。

超声法应该根据很多的不一样方位的超声传感器得出的时间，选择空间几何策略得出局部放电源的地点，实现局部放电的清晰的定位。

3.3、UHF检测技术

局部放电检测UHF法工作原理是根据传感器监测电力装置里非整体放电过程中出现的超高频电磁波信号，进而得出非整体放电的有关的数据，做到非整体放电监测。因为电晕干扰关键是于小于300MHz频下，所以UHF法全面的不受到电晕等影响，展现出很强的灵敏性及抗干扰性。UHF信号能够传输示波器等信号解决装置，做到局部的放电带电监测、定位还有缺陷种类鉴定等。

UHF法非整体放电定位原理及TEV法同时属于时差法。将UHF信号传播进拥有很高分辨率示波器，根据测定时间差能够清晰鉴定非整体放电信号的地点。UHF信号属于ns类别的，频率大，多局放源彼此影响不大，定位耗时不长同时具有很高的精准性。

UHF信号频率大且衰减快，外界干扰信号能够根据屏蔽策略以适当的处理，现场方便的额途径则为把传感器选择屏蔽金属布裹严实，现场检测通过测量得出的策略是极其妥善的。

4、10kV配网开关柜局部放电带电检测应用实践

4.1、TEV检测技术的应用

不同电压等级的配网，其开关柜局部放电量有所差异，10kV的局放量相对较小，如果众多的开关柜在同一时间发生放电，则可能导致系统的瘫痪，要想积极确保开关柜的高效运行，则应该将TEV检测技术应用于配网系统，具体需要达到以下条件：首先，按照特定时间来测试设备，所选测试仪要具备局部放电测试功能，而且方便操作，根据现实情况创建一个设备状态数据库，利用该数据库实现异常数据的检测、分析。其次，每隔一个星期来对发生故障的电气设备实施二次检测，参照现实的检测信息来创建档案数据库，同样，来对设备实施故障定位与监测。再次，按照预先设定的停电计划，保证电网能够始终处于安全、平稳工作状态，同时，也要对设备中的相关数据、信息等加以深入分析与总结，对状态等加以更新调整。

4.2、测试点的定位与科学测试

4.2.1测试点的定位。对于开关柜测试点的定位第一步需找准链接位置，而且要明确穿墙套管、绝缘支撑等的现实运行状态，也要对断路器、电缆接头的局部放电加以观察，传感器的安装部位一般有严格规范，检查其是否达标。一般来说测试点应该选择距离观察窗较近，而且同通风百叶类似的金属面板中，实际的测试也需要密切查找窗上下测试中相关数据的变化。

4.2.2测试过程。科学测试背景值，通过观察和聆听开关柜以及其他金属设备等发出的声音来进行判断，按照TEV测试的相关规定，将TEV测试仪探头靠近开关柜，深入分析并理解测试中的数据，同时将其记录下来，确保数据处于正常状态。测试中需要严格抵御各类因素的扰动，要将一切可能性干扰因素排除在外，例如：手机关机、风扇关掉。TEV测试以后，需要进行背景数据读取，这必然需要超声波测试仪的运用。

5、结语

综上所述，10kV配网开关柜在运行过程中可能会出现放电与带电问题，并且该问题会对10kV配网开关柜以及整个配网系统造成一定影响，因此相关工作人员要正确对待10kV配网开关柜放电带电问题，综合考虑开关柜所处环境、检测技术、开关柜具体问题信息等多种因素采取相应的技术与防范措施，为10kV配网开关柜运行提供安全保障，创建良好安全的10kV配网运行环境。

参考文献：

[1]梁钊，杨晔闻，叶彦杰.电力变压器局部放电检测方法探[J].南方电网技术，2011（1）.

[2]幸晋渝，刘念.高压开关柜的在线监测与故障诊断技术[J].四川电力技术，2008（6）.