高压开关柜局放带电检测数据异常分析及处理措施

高压开关柜局放带电检测数据异常分析及处理措施 潘 庆

中国南方电网有限责任公司超高压输电公司梧州局 广西梧州 543000

摘要：在电力系统中，高压开关柜是保障电力运行稳定性的重要设备，对电力供应的可靠性具有直接的影响，是现阶段的电力开关设备的中应用数量最多、范围最广的一种。因此，其发生故障对电力系统的平稳运行具有重要影响，在一般情况下，一台开关柜发生故障，整体的母线或邻近的开关柜都会被故障波及到。而科技的进步提升了带电检测技术，目前我国的局部放电检测技术和方法有很多已经能够成熟应用，其具有设备不停电即可进行有效检查的故障检测的优势，在实际运用中对电网的运行安全发挥着促进作用。本文从高压开关柜局放带电检测地电波检测法着手对部分成熟的放电检测技术进行运行原理分析，并对实际案例中的故障和相应的措施进行研究，旨在为日后相关人员对其研究提供参考性建议。

关键词：高压开关柜；局放带电检测；检测数据；数据异常分析

引言：随着国民经济的增长，资源的消耗率不断的增长，资源的供应效果成为提升国民经济增长的重要影响因素。作为国民资源供应中运用最广泛的资源，电力资源具有一定的重要性。近几年的10vt、35vt高压开关柜长年封闭运行造成严重事故情况屡屡发生，对电力系统运行的平稳性和安全性具有重要影响。根据高压开关柜的实际运行经验可知，局部放电是造成开关柜出现状况的重要原因，而按照传统的运行检查和维护的方式无法对其具有的缺点进行检查，而停电检修也无法对放电缺陷进行预先知晓和发现，也因此，无法避免事故的发生。而在设备的实际运行中进行局放带电检测方式对其进行检测能够有效地发现其具有的隐患和缺陷，保证该电力设备的运行和电力系统的运行足够稳定。

一、地电波检测法

地电波检测法是通过对信号的研究检测盒判断局部开关柜中是否具有放电性质。当开关柜发生局部放电现象的过程中，其会向四周发送高频电磁波。由于高频效应电磁波即使通过开关柜的缝隙进行传播也只能停留在金属表面层次，无法对整个金属区域进行电磁波的传递。对于高频电磁波其在传递到金属外壁的过程中已经进行了消减，其传至金属外壁时已经无法在金属表面进行有效的停留，因此也无法在金属的外壁对电磁波进行有效的检测。而在低频电磁波进行传递时，其传递到金属表面会产生波前暂态对地电压，而地电波检测法中运用的容性探头中具有的耦合性能够有效的对该信号进行检测。此种检测方式与传统测量方法中对高压开关柜的放电检测技术不同，地电波检测法在实际检测中能够有效地进行在线检测，在电力公司中的巡回检查中得到充分的运用。

二、实际案例

（一）实际案例中发现隐患缺陷状况

某500kV变电站中运行中的35kV高压开关柜，开关柜的型号为ZS3.2，其生产日期为2000年10月，而投入运行的日期为2001年4月^[2]。在近期周期日常维护带电局放检测维护作业中，运维人员对其采用地电波局放带电检测作业中，局放巡检仪PRPD谱图中出现重复周期性图像，提示其存在异常。结合地电波的检测信号的变化对缺陷的定位可知，具有异常的部位来源于电缆室。

（二）带电检测判断及缺陷的案例分析

通过对该开关柜的电缆室进行地电波带电检测可知其的测试值为20.3dB，而相邻开关柜的底噪为-7.8dB，且PRPD谱图中出现重复周期性图像且持续的特点，基于此可知，此开关柜存在一定的缺陷[3]。根据《交流金属封闭开关设备暂态地电压局部放电带电测试技术现场应用导则》可得出，其具有的缺陷类型可能为尖端电晕放电。在推断完成后，对开关柜PT室也进行局部放电检测在检测中发现其具有的电信号具有非常明显极性效应，并在工频相位中出现相应的负半轴现象，且其存在的放电次数比较多，根据尖端电晕放电的特征与测试特征对比可知，二者具有极高的相似性，由此可以下结论，在结合地电波带电检测的检测结果和特高频带电检测的检测结果可以初步进行统一认证，判断此开关柜的PT室存在着尖端电晕放电缺陷。

三、根据实际案例进行处理措施分析

（一）停电检查情况

设备停电后，运维人员对该开关柜电缆室及PT室母排按DL/T593的0.8倍试验电压开展耐压试验时，试验电压升至76kV时可闻进线母排至电压互感器穿墙套管处有明显电晕声，并呈轻微放电趋势。运维人员遂停止试验，对母排至电压互感器穿墙套管进线检查，发现B相进线母排至电压互感器穿墙套管内部存在严重腐蚀现象，均压弹簧与套管屏蔽罩接触部分已断裂，均压弹簧已完全失效。因穿墙套管屏蔽连接已断开，由此判定局部放电位置在穿墙套管内部屏蔽罩与母排间空腔处。

（二）处理措施

针对上述现象的解决处理方法为：更换损坏的穿墙套管，更换加强型的均压弹簧，保证均压弹簧与套管屏蔽罩接触良好，将电揽室内的出线桩头连接排中的金属凸起和绝缘隔板处裸露金属垫板毛刺进行去除，并将其包裹热缩套

^[5]。其次将避雷器连接线和绝缘隔板之间的距离按照防护措施中的要求进行位置调整，促使设备间的空气绝缘净距离大于30公分，减少放电现象出现，同时避免此类现象再次发生。再次将电缆外绝缘用酒精进行擦拭，使其洁净，并按照防护措施对设备间的空气绝缘净距离进行有效调整，促进外绝缘能够满足相应的规范要求。

（三）送电后复测情况

在检修程序结束后，相关人员对该开关柜送电，并运用暂态地电波结合地电波对该开关柜进行有效复测^[6]。而从检测结果的显示可知检测幅值背景噪声同频无异，并且不具有其他的杂质和无频率成分。由此可知在经过有效处理后此高压开关柜具有的局部放电缺陷已经在带电检测后被有效消除。

结束语

总而言之，在电力系统的运行中高压开关柜具有重要作用，是其重要的组成部分，对电力系统的稳定性具有提升和促进作用，因此，对高压开关柜的隐患和缺陷进行有效、及时地发现能够有效的阻断绝缘缺陷的发展，进而减少因其设备出现的故障带来的停电以及停电带来的损失，使得供电的可靠性得以有效提升。在对其进行有效解决时需要对放电缺陷发生的原因进行分析，并应用相应的方法对其进行有效的检修处理，使其发生的故障得以有效、妥善地处理，而带电检测还能够有效地对其中可能出现的故障进行预先检测，进而保证电力系统运行的安全性，促进国民资源得以及时供应。

参考文献：

[1] 李智勇, 周华. 高压开关柜局部放电带电检测技术的应用[J]. 通信电源技术, 2020, v.37;No.195(03):139-140.

[2] 杨京渝、彭丽、朱仁、邓力凡、彭桥清. 高压开关柜局部放电联合定位带电检测技术[J]. 湖南城市学院学报(自然科学版), 2020, v.29;No.108(06):66-70.

[3] 林红仔, 张凯铃, 叶自义. 10kV配网开关柜局部放电带电检测运用分析[J]. 绿色环保建材, 2020, No.157(03):237+240.

[4] 王嘉易, 李刚, 贾志杰,等. 基于声电联合检测技术的高压开关柜局部放电缺陷分析及整改措施研究[J]. 四川电力技术, 2019, 42(01):79-82.

[5] 陈博栋, 包艳艳, 郭陆,等. 10kV开关柜金属氧化物避雷器局部放电精确定位及缺陷分析[J]. 电瓷避雷器, 2019, No.289(03):123-127.

[6] 董政、王小朋、魏彬、顾庆东. 35 kV开关柜内部局部放电异常分析[J]. 山东电力技术, 2020, v.47;No.275(10):52-56.