（国网宁夏电力有限公司宁东供电公司 宁夏银川 750411）
摘要：随着带电检测技术的迅速发展，开关柜局部放电检测技术是发现开关柜许多潜伏性缺陷有效检测方法。本文介绍了开关柜局部放电技术常用的特高频检测法，超声波检测法，暂态地电压检测法，紫外成像检测法，并详细分析了一起开关柜局部放电缺陷的发现、定位、解体和处理的全过程。说明可以使用多种开关柜局部放电检测手段，相互验证，掌握与查出开关柜内部的缺陷情况。
关键词：开关柜；局部放电；特高频检测法；超声波检测法；暂态地电压检测法；紫外成像检测法
0引言
高压开关柜在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，
起开合控制和保护的作用，是重要的电网设备，目前国家电网公司系统变电站内在运10kV、35kV开关柜已达61万面，实施不停电检测技术应用的状态检修对于提升企业效益和供电可靠性水平意义重大。在现有带电检测技术水平基础上，开关柜例行试验项目基本可由带电检测替代。
高压开关柜的各类绝缘缺陷在最终造成故障击穿之前，往往先经过局
部放电阶段，因此通过带电检测局部放电可很好诊断开关柜的运行状态和绝缘水平，可有效地提高开关柜的运行可靠性。
1 开关柜局部放电带电检测原理及方法
根据局部放电过程中产生的电磁波、声、热等现象，目前，国内对开关柜局部放电的检测应用最广泛的有特高频检测法、超声波检测法和暂态地电压检测法等[1]。
1.1特高频检测法
电力设备内发生局部放电时的电流脉冲能在内部激励频率高达数吉赫兹的电磁波，特高频局部放电检测技术就是通过检测这种电磁波信号来实现局部放电检测的。特高频法检测频段通常为300-3000MHz，具有抗干扰能力强，检测灵敏度高等优点，可用于电力设备局部放电类缺陷的检测、定位和故障类型识别[2]。
1.2超声波检测法
超声波局部放电检测技术是指通过对电力设备发生局部放电时产生的超声波信号采集、处理和分析来获取设备运行状态的一种状态检测技术。具有抗电磁干扰能力强、便于实现放电定位等优点[3]。
1.3暂态地电压检测法
暂态地电压法是通过在设备外表面特制的电容传感器检测电力设备内部局部放电脉冲激发的电磁波在设备金属壳体上产生一个瞬时的对地电压，从而判断设备内部绝缘状态的带电检测方法[2]。
1.4紫外成像检测法
紫外成像法是在电气设备发生外绝缘局部放电，放电位置会辐射出大量紫外光信号，通过特殊仪器接收，经处理成像并与可见光叠加，达到确定缺陷位置和强度的目的。具有抗强电磁干扰效果好、探测灵敏度高等优点。
2现场缺陷分析
2.1局部放电检测情况
2016年1月，检测人员对某35kV变电站35kV高压室内的开关柜进行例行局部放电检测时，使用PDS-T90局部放电检测仪，发现在35kV 2号站用变303开关柜存在明显的异常放电信号，利用特高频时差定位法将放电源定位于35kV 2号站用变303开关柜母线室。2016年2月，对其进行复测，放电信号明显增大。2016年3月15日解体检查后，发现35kV 2号站用变303开关柜与312开关柜母线穿墙套管C相均压线脱落，均压线上有明显烧伤痕迹，内壁上布满放电粉尘。35kV 2号站用变303开关柜与312开关柜母线穿墙套管B相均压线与套管内壁接触部分，有明显放电粉尘。随后对故障相进行运行电压下局部放电检测，检测结果与解体前局部放电检测结果相符。最后对B、C相穿墙套管进行了更换，对整个母线室进行了清理，均压线进行整理，恢复后复测，异常信号消失。
2.2检测分析方法
2.2.1超声波测试
使用使用PDS-T90局部放电检测仪超声波检测模式检测，在35kV 2号站用变303开关柜母线室发现异常超声波信号。检测位置如图1所示，检测图谱如图2、图3所示。
分析：由图2可以看出，局部放电信号频率成分1、频率成分2特征明显，且频率成分1大于频率成分2,周期峰值达到14.6mV。由图3可以看出，在一个工频周期内出现一簇脉冲信号。由于超声波信号在传播过程中具有很强的方向性，能量集中，因此在检测过程中易于得到定向而集中的波束，从而方便进行定位。我们利用幅值定位法，发现在开关柜的母线室局部放电信号最大。综上，我们可以判断设备内部缺陷疑似尖端放电，放电位置在母线室。
2.2.2特高频测试
使用使用PDS-T90局部放电检测仪特高频检测模式检测，在35kV 2号站用变303开关柜后柜门发现异常特高频信号。检测位置如图4所示，检测图谱如图5所示。
对放电源进行横向判定。将红色及黄色特高频传感器放置在2号站用变303开关柜后柜如图7位置，示波器波形图如图8所示，红色传感器波形与黄色传感器波形的起始沿基本一致，可知信号到达两传感器的时间基本一致，说明放电源位于如图7所示红黄传感器之间平分面上(如图7绿色线所在平面上)。
（2）局放信号纵向定位分析
对放电源进行深度判定。将红色传感器、黄色传感器放置在2号站用变303开关柜前后柜等高位置，示波器波形图如图12所示，红色传感器超前黄色传感器波形的起始沿3ns，通过电磁波传播速度及波形起始沿时差计算得知放电源深度距离前柜门约1.4m处(如图11绿线所示平面)。
综上，局部放电的部位坐标，结合开关柜的结构，我们可以初步断定此放电源发生在35kV 2号站用变303开关柜母线室。
2.2.3 暂态地电压测试
暂态地电压未检测到异常数据。
根据本次检测情况，初步判断35kV 2号站用变303开关柜母线室内部存在放电现象，安排加强巡视及检测。
2.2.4 第二次检测情况
2月25日，使用超声波法、特高频法及暂态地电压法对该开关柜进行了复测。复测结果如下表所示。
表1 第一次与第二次测试结果对比
鉴于以上检测结果，判断2号站用变 303开关柜母线室存在异常放电信号。因放电量较大，对部件烧蚀能力强，可能造成较严重后果。
2.3 处理及分析
2.3.1开关柜解体情况
2016年3月15日解体检查后，发现35kV 2号站用变303开关柜与312开关柜母线穿墙套管C相均压线脱落，均压线上有明显烧伤痕迹，内壁上布满放电粉尘。35kV 2号站用变303开关柜与312开关柜母线穿墙套管B相均压线与套管内壁接触部分，有明显放电粉尘，随后对B、C相穿墙套管进行了更换，对整个母线室进行了清理，均压线进行整理，恢复后复测，异常信号消失。
3、结论
从整个柜体内部的情况来看，引起局部放电现象有以下几点原因：
（1）C相穿墙套管在安装或运行中均压线脱落；
（2）穿墙套管均压线引线过长与套管壁接触。
得到的启示：
（1）对有均压线的套管，在安装时注意保护好均压线的绝缘皮，不要使均压线绝缘皮与套管内壁接触。
（2）特高频检测时差定位法能够有效的排除干扰，较准确定位内部放电源的位置，从而提高检修效率。
（3）在实际放电类型诊断时，需分清各类放电谱图的主要特征，并结合放电源位置等因素对放电缺陷类型进行综合分析、判断。
参考文献：
[1]王流火，吕鸿.开关柜局部放电检测技术的应用研究[J].高压电器. 2014，50（3）：62-67.
[2]国家电网公司运维检修部.电网设备带电检测技术[M].北京.中国电力出版社,2014.
[3]国网技术学院.开关柜暂态地电压与超声波局部放电检测[M].北京.中国电力出版社,2015.
论文作者:王松波
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/12
标签：开关柜论文; 局部论文; 母线论文; 套管论文; 信号论文; 超声波论文; 如图论文; 《电力设备》2017年第30期论文;