摘要：10kV配网开关柜工作效率直接关系到10kV配网的稳定、安全运行，在配网系统中占据十分重要的地位。在10kV配网开关柜实际运行的过程中，受运行环境和运行条件的影响，很容易发生局部放电现象，诱发10kV配网运行故障，进而为10kV配网的高效运行形成巨大的威胁。对此，相关工作人员要给予10kV配网开关柜局部放电问题极大的重视和关注，加大监控管理力度，并对10kV配网开关柜局部放电进行带电检测查，消除安全隐患，进而提高10kV配网开关柜工作效率，为10kV配网稳定运行提供重要的安全保障。在这样的环境背景下，探究10kV配网开关柜局部放电带电检测技术具有非常重要的现实意义。
关键词：10kV开关柜；局部放电；检测
一、10kV配网开关柜局部放电问题的不利影响
在10kV配网开关柜实际运行的过程中，一旦发生局部放电现象，很可能会击穿开关柜设备，并伴随着极强的腐蚀性，造成开关柜设备的损伤和腐蚀，破坏开关柜设备绝缘体原有的绝缘性能，增加导电性，进而引发设备故障，威胁10kV配网的安全运行。与此同时，10kV配网开关柜局部放电还会造成绝缘体击穿现象，影响开关柜内部运行结构和使用功能，进而降低10kV配网开关柜整体工作效率和运行质量，不利于10kV配网的安全运行。在10kV配网开关柜形成局部放电被击穿后，维修检查工不及时，会加剧放电点和放电部位的损害程度，形成积累效应，进而导致整个绝缘系统的崩溃，开关柜绝缘系统被完全击穿，降低10kV配网运行的高效性、安全性和稳定性。
二、开关柜局部放电检测技术
目前，国内开关柜局部放电检测应用最广泛的是特高频法、超声波法、暂态地电压法和脉冲电流法。由于高压室内干扰较多，若单独采用某一方法对开关柜进行局部放电检测，难以准确反映其绝缘状态。采用超声波法和特高频法联合检测，既具备超声波法不受电气干扰影响的特点，又具备特高频法不受机械振动干扰及定位准确的优点。
（一）超声波检测方法
超声波检测法通过超声波传感器测量放电时介质振动产生的声波信号，分为接触式与非接触式检测。开关柜一般采用非接触式检测法，即在开关柜缝隙处对空气中的声波进行检测，其传感器频响宽度一般为35~45kHz。超声波检测具有抗电磁干扰能力强的优点，但对绝缘内部缺陷不敏感、且易受机械振动的干扰。开关柜超声波局放检测结果分析方法有：①横向分析法。对同一高压室内开关柜的检测结果进行横向比较，判断设备是否存在缺陷。②趋势分析法。分析同一开关柜在不同时期的检测结果，进行纵向比较判断开关柜的运行趋势。③定值判别。将开关柜的检测结果与判断阈值做比较，判断开关柜的运行状态。应当注意，超声波检测结果分析应结合声音进行判别，如未听到放电声音则可认定为正常。
（二）特高频检测法
特高频检测法通过特高频传感器测量放电脉冲所激发的特高频电磁波，检测频带通常选用300MHz到3000MHz之间的某个子频段。开关柜一般使用外置式特高频传感器在缝隙或者观察窗的位置进行检测。特高频检测法灵敏度高、能有效避开现场低频电晕干扰，且能准确定位放电源。开关柜特高频局放检测通常采用平分面定位法来定位放电源。将两个特高频传感器按照相同朝向放置，移动两个传感器的位置，使示波器两个通道信号重叠，即当两通道信号波形起始沿时刻相同，表明放电源位于两传感器连线的平分面上。
（三）地电波检测技术
在10kV配网开关柜局部放电的过程中，放电量会大量聚集在接地点相邻金属部位，进而形成对地电流，以实现设备金属表面上的电流传播。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对10kV配网开关柜内部放电而言，其放电量会聚集在接地屏蔽的内表面，形成屏蔽连续的防护膜，使得在开关柜设备外部无法检测到内部放电信号，这种屏蔽防护膜一般会在设备绝缘部位和电缆绝缘终端等位置存在不连续屏蔽现象，开关柜设备内部放电信号会以此通道传播到设备外部。而地电波检测技术应用这一原理，依托于麦克斯韦电磁场研究理论，在局部放电的过程中由于电流、信号的流向引发电场变化，形成磁场，磁场和电场相互感应和相互激发，进而形成对外传播的电磁波。在10kV配网开关柜局部放电的过程中，一部分电能量转化为电磁波传播到开关柜设备外部的金属表面，开关柜连接地面，使得电磁波在开关柜外表面感应出高频电流，利用电容耦合即可测出放电脉冲信号。相比于超声波检测技术而言，地电波检测技术更为方便准确，保证检测质量的同时还降低检测成本，值得被推崇。
三、10kV配网开关柜局部放电带点检测技术的实际应用
（一）准备工作
本文将地电波检测技术和超声波检测技术有效结合在一起，取长补短。在进行带电检测之前，检测人员要先进行危险点分析，检查开关柜接地不良与多点接地位置，以免产生环流，造成铁芯夹件温度升高或是产生电弧，进而引发人员伤害；和运开关柜冷却器要设置安全距离，防止误碰扇叶，造成人身事故。其次，检测人员要准备工器具，其中主要涉及到铁芯夹件接地电流试验记录、铁芯夹件接地电流原始记录，绝缘靴、绝缘手套、效验合格并满足要求的钳形电流表。
（二）作业流程
在10kV配网开关柜局部放电带电检测中，为了保证检测质量和检测安全，检测人员要先检查绝缘手套、绝缘靴等绝缘工具是否在试验合格有效期内，同时钳形电流表要符合检测量程试剂要求，检查是否在效验合格期内。其次，检测人员观察铁芯及夹件是否存在发热等异常情况，确定后戴上绝缘手套，穿上绝缘靴，开展10kV配网开关柜局部放电带电检测工作，拿出钳形电流表，将电流表开启开关，调整到相应的量程范围内。最后，检测人员张开钳形电流表钳口，卡住环绕铁芯，闭合钳口，观察电流表中的数值变化，在电流数值稳定后，读取电路数值，并做好相关数据记录。为了保证检测的准确性，检测人员要在同一位置上进行反复检测，约为2-4次后，记录测量数据。在检测工作结束后，检测人员要进行数据分析工作，拿出历史检测数据进行对比分析，已作出合理准确的判断，结合判断结果出具检测报告。
（三）检测诊断
检测数据后，若开关柜背景数值与测试数据都低于20dB，说明开关柜设备处于正常运行状态；若发现开关柜背景数字低于10dB，而部分开关柜检测数据为20-30dB范围内，则说明开关柜有局部放电趋势，需要严加维护管理；若若发现开关柜背景数字低于10dB，而测试数据高于30dB，则说明开关柜存在局部放电现象。此时引入定位技术进行放电分析，明确放电位置，锁定放电信号，并加以重复检测，以保证检测准确性。
四、结论
局部放电带电检测是开关柜状态检修工作的重要支撑，能够在缺陷早期及时发现设备内部存在放电现象。局部放电检测时，可采用特高频法、超声波法等多种检测技术进行相互验证，以对异常信号进行综合诊断，提高缺陷排查针对性和检修效率。及时对异常放电缺陷进行停电、解体检查，对带电检测的成效实现、技术积累具有重要的意义。
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论文作者:陆昌平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/25
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