（1.国网北京市电力公司检修分公司 北京 100069；
2.国网冀北电力有限公司廊坊供电公司 河北廊坊 065000）
摘要：介绍了超声波法和特高频法局部放电检测的基本原理，探讨了两者运用在开关柜等设备局放带电检测中的有益效果。本文阐述了特高屏和超声波发现开关柜的设备隐患，并采取相应措施进行处理，确保了电网的安全运行。
关键词：特高频；超声波；局部放电；开关柜
1 局部放电测量分析
1.1 电磁波检测模式
当高压电气设备发生局部放电时，放电电量先聚集在与放电点相邻的接地金属局部，形成电磁波并向各个方向传达，关于内部放电，放电电量集合在接地屏蔽的内外表，因而假如屏蔽层是接连时无法在外部检测到放电信号。但实际上，屏蔽层通常在绝缘部位、垫圈衔接处、电缆绝缘终端等部位呈现破损而致使不连续，这样，高频电磁信号就会传输到设备外层。经过放电发生的电磁波经过金属箱体的接缝处或气体绝缘开关的衬垫传达出去，同时发生一个暂态电压，经过设备的金属箱体外外表而传到地下去。这些电压脉冲是由Dr John Reeves首要发现，并把它命名为Transient Earth voltage暂态对地电压，简称TEv。TEv检测法的特点如下：局部放电的电磁信号传达进程衰减较小，检测活络度高；依据电磁脉冲信号的衰减和时差，可进行局部放电定位；TEv传感器检测的有效频率高、频带规模宽；对脉冲的改变速度对比活络，对比合适介质内部放电，对放电频谱较低的套管、终端、绝缘子外表放电不活络；能够准确定位，但分辨率不高，主要是设备精度约束；易受外界电磁干扰的影响。
1.2 超声波检测模式
电力设备在放电过程中会产生声波。从能量的角度来看，放电是一个能量瞬时爆发的过程，是电能以声能、光能、热能、电磁能等形式释放出去的过程，在空气间隙中发生电气击穿时，放电瞬时完成。通过扫描开关设备内空气路径，用超声波测量开关设备。通过百叶孔，观察窗及盖与盖之间的缝隙进行测量。
由于开关设备的构造，仪器也许直接指向断路器套管的区域或电压互感器固定的或活动的有些的出口和缝隙的有些，并测量这些地方，判别是否有问题。超声波传感器十分活络，能很容易的检测出放电所发生的超声波信号，也可以用超声波耳机来听到放电发生的声音。外表正面右侧的指示灯绿色表明无局放，赤色表明也许存在局放。局部放电超声检测法的特点如下：采用超声传感，容易克服电磁干扰的影响；对介质类型比较敏感，适合检测空气介质放电，比较适合检测套管、电缆终端、绝缘子的表面放电；微小局部放电的超声信号比较微弱，超声信号传播路径上衰减比较快，传播过程衰减大；超声传感器检测的有效频率低，频带范围小；超声波检测法可以有效的发现局放，但对贯穿性局部放电类型并不灵敏；易受现场机械振动的干扰。
1.3 PDL1定位模式
高压电气设备的对地绝缘部分发生部分放电活动时，导电系统对接地金属壳之间就有少数电容性放电电量。放电电量很小，一般只需几兆分之一库仑。放电持续时刻一般只需几ns。因为电量等于电流乘以时刻，一次放电1000pC，持续10ns，就发生100mA的电流。对于持续时刻那么短的放电脉冲，被测设备就不能看作是个全体，而应看作是传输线。它的电气特性就由其分布电容和电感抉择。当发生局部放电时，电磁波从放电点向外传达。电流巨细与这些电磁波发生的电压部分。电压等于电流与途径阻抗的乘积。在不思考损耗的传输线上，阻抗满足式（1）：
这儿L和C是传输线单位长度的自感和电容。经过检测局部放电发生的TEv信号，不只能够对运转中的开关柜内的设备局部放电状况进行定量测验，而且能够经过同一放电源到不一样探测器的时间区别对局部放电源进行定位。
1.4 在线监测装置的应用
PDM03仪器可实现现场连续监测设备局放信号，有非停电、非嵌入式和持续测试等优点。本体有TEv模式和定位模式两种模式，能够记录设备在一段时间内的不同时期放电活动情况的仪器，并拥有配套的数据分析软件，能协助工作人员对监测数据进行分析以判断局部放电的严重程度及位置。使用PDM03进行局部放电定位时，四个天线应放置在所需局部放电定位设备的四周，与被监测设备的直线距离一般为2．8m，最短距离不得小于1．2m。其它探头可根据实际情况选择部分或全部附着在电力设备的外壳表面，相邻两探头之间距离大于1．2m。某些情况下只须使用PDM03的部分探头，可根据现场情况酌情处理。
2 缺陷情况
某日，巡检发现某10Kv 3X14开关柜有异响。为了确定放电部位和因素，对该开关柜各部位进行超声波、暂态地电压和特高频局部放电检测。超声波图谱如图1所示，暂态地电位检测成果见表1，特高频检测图谱如图2所示。
由表1可知，3X14开关柜后柜门中部暂态地电波幅值最大，为47dB。超声波和特高频局部放电信号为后柜门上方母线盒右侧百叶窗处最强，该处超声波到达20dB（背景值为－6dB）。依据省电力公司变电设备专业化巡检办理规则，该设备处于缺点状况（数值＞15dB）；超声波信号有显着的100Ｈｚ部分性，周期最大值达6．5ｍＶ，特高频PRPS和PRPD图谱为典型的悬浮放电波形特征，归纳图谱分析认为开关柜内也许存在机械振荡致使的接触不良。归纳三种检测办法实验成果分析，认为故障点靠近3X14开关柜后柜门母线室。由于3X14开关柜后柜门上部无观察窗，无法观察到母线室内部状况，因而决议赶快组织停电检测。
3 缺陷处理
故障发生次日，停电检测该3X14开关柜，发现其母线室内Ｂ相母排6颗紧固螺丝松动。对该3X14开关柜内所有母排衔接螺丝进行排查和紧固后送电，再次对该3X14开关柜一样部位进行超声波、暂态地电位、特高频局部放电检测。数据康复正常。
4 缺陷原因分析
结合检修前后带电局部放电检测结果和停电检查情况可知，该3X14开关柜母线室内Ｂ相母排紧固螺丝松是开关柜带电局部放电异常的主要原因。当母线室母排流过电流时，松动部位随着工频电流出现周期性机械振动，并在正弦波的最大幅值处产生最大位移，致使Ｂ相母排连接部位接触不良，从而产生周期性放电信号。这种振动和放电信号随着电流增大而增强。
结束语
现在，检测发现有激烈的放电信号，经现场对设备替换等证明，检测成果与实际状况相符，防止完事故发现。最终经过停电维修处理消除了该放电点的隐患。验证表明，检测办法具有杰出的作用，实用性强，值得推行运用。
参考文献：
[1]满玉岩，张弛，吴明雷等.开关柜内局部放电综合检测技术研究[J].电气制造，2016，10（3）：29-31，34.
[2]张国光，沈梦甜，魏力争.电气设备带电检测技术及故障分析[M].北京：中国电力出版社，2016.
论文作者:朱宏林1,李宗杰2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第3期
论文发表时间:2017/4/25
标签：局部论文; 开关柜论文; 超声波论文; 信号论文; 设备论文; 发生论文; 母线论文; 《电力设备》2017年第3期论文;