摘要：高压开关柜的局部放电问题时有发生，因此运用监测仪器对高压开关柜的局部放电问题进行观察，能够有效判断开关柜的情况。本文将以在线监测技术为主要的应用技术，首先总结目前高压开关柜主要采取的局部放电监测手段，并以选优方式出发，构建以信息通信和模块分析为核心的监测技术，从而实现利用判定局部放电特征为主要方式的检修技术。
关键词：局部放电；在线监测；高压开关柜；状态检修
引言
高压开关柜内的局部放电主要分为表面放电和内部放电，发生放电时伴随着声、热、光、电、磁等多种形式的物理现象以及气体电离等化学反应。目前针对高压开关柜局部放电采用的检测方法有超声法、暂态地电压法、特高频法等。通过一起35kV高压开关柜的局部放电的案例，采用3种检测方法进行检测，并采用特高频法对放电源进行了精确定位，通过停电检修验证了局部放电检测和定位的准确性。
1局部放电对高压开关柜的影响
高压开关柜内出现局部放电，对高压开关柜的使用寿命及使用性能造成较大的影响，但高压开关柜在运行过程难免会出现局部放电现象，应采取合理的措施加以应对，及时检测高压开关柜内的放电现象。此外，若高压开关柜出现局部放电现象，对高压开关柜内的设备绝缘系统将容易造成老化，设备的耐压水平将会有较大的降低，承受过电压的能力下降，对于设备的安全运行将带来一定的安全隐患。若高压开关柜在运行的过程中出现局部放电现象，当电弧较大时，还可能会出现短路的现象，应该保证高压开关柜内的绝缘系统局部足够的绝缘能力，保证高压开关柜的正常运行。
2高压开关柜局部放电监测技术
2.1暂态地电压局部放电检测法
高压开关柜发生局部放电产生的电磁波在传播过程中遇到金属时，会在金属中产生频率相同的电流行波，电流行波以光速向各个方向传播，受集肤效应的影响，电流行波往往仅集中在金属柜体的内表面，而不会直接穿透金属柜体。但是，高压开关柜有观察窗、绝缘连接处等金属不连续部位，电流行波就会在这些金属不连续部位由高压开关柜的内表面传播到外表面，并且在外表面产生暂态对地电压。由于电气设备柜体存在电阻，电流行波在传播过程中必然存在功率损耗，因此，金属柜体外表面产生的暂态地电压不仅与局部放电量有关，还会受到放电位置、传播途径及箱体内部结构和金属断口大小的影响，暂态地电压信号的强弱虽与局部放电量成正比，但比例关系复杂、多变且难以预见，也就无法根据暂态地电压信号的测量结果定量推算出局部放电量的大小。
2.2超声波检测
在实际的测量过程中因为超声波的传输距离相对较近，所以只有当检测设备足够靠近放电点时才能真正检测到超声波的微弱信号，因此需要根据这一特点进行开关柜的放电复测，只有这样才能更好的确认开关柜放电的具体位置。在本次实验中通过对开关柜及其周围的设备进行放点检测发现继84开关柜处的超声波信号强度为既有50Hz的信号，同时又有100Hz的信号，而且信号的强度具备周期性的特点，这就出去了颗粒性放电的可能。除此之外，为了提高检测的精确度，可以在接触式的检测设备工作时首先在开关柜表面添加电力硅脂。
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2.3特高频（UHF）检测法
UHF检测法的基本原理在于借助特高频传感器对高压开关柜局部放电时形成的特高频电磁波信号（300MHz~3GHz）开展检测，获取局部信号的幅值、相位等一系列信息。因为高压开关柜属于金属封闭的开关设备，使得特高频信号仅可通过柜子缝隙或者观察孔传出，如同AE检测法，借助非接触外置式传感器置于柜体孔隙部位，以实现对局部放电特高频信号的检测。UHF检测法表现出良好的灵敏度及抗干扰能力，基于波形特征可评定缺陷类型，并且可实现以电磁波时差测量为基础的放电准确定位，有效区分高压开关柜局部放电及设备周围的放电类型。众多研究得出，TEV检测法针对尖端放电、绝缘气隙放电较为敏感，检测效果可观，而对沿面放电检测效果不尽人意；与此同时，AE检测法对尖端放电、沿面放电及悬浮放电等较为敏感，而对绝缘内部气隙放电不够敏感；而UHF检测法则会为金属柜体所屏蔽，不过只要高压开光柜产生不连续绝缘价值，特高频信号便可穿透开关柜，所以在高压开关柜柜子缝隙等部位便可检测到特高频信号。综上，在进行高压开关柜局部放电检测过程，倘若仅应用某一项检测技术通常会表现出一定的局限性，无法及时有效获取高压开关柜的局部放电信号，在实际检测过程中应当对TEV检测、AE检测法、UHF检测法等检测技术进行结合应用，以切实增强局部放电检测的准确性、及时性，达到高压开关柜状态检测的目的。
3高压开关柜局部放电检测技术实践应用
以某地区电力企业为例，对高压开关柜局部放电检测技术开展实例分析，分别对100kV、200kV变电站开展局部放电检测。局部放电检测流程，具体而言：首先，找出检测部位。在局部放电检测过程中，首要选择极易放电的部位开展检测，诸如高压开关柜的母排连接处、支撑绝缘件、开关、套管等部位。倘若检测设备条件允许，则可对高压开关柜中母线架桥部位开展放电检测。然后，筛选检测方法。自本次放电检测中应用的方法包括TEV检测、AE检测法、UHF检测法等方法。最后，对最终放电检测结果开展分析。在100kV变电站中，高压开关柜电压为10kV，结合实验结果可发现，高压开关柜前部、中部为23dB，外部则不足20dB，由此表明该高压开关柜未引发放电现象。而对另一高压开关柜开展检测过程中，因为这一高压开关柜受到外界环境很大程度影响，并且并非封闭式开关柜，因而最终放电检测结果相较于正常值会更高。结合检测结果可得出，本100kV变电站伴有轻微放电现状，在今后对该变电站进行管理时，应当提高对这一高压开关柜的有效关注，只要放电水平高于正常值，便应当对其开展有效处理，确保高压开关柜的安全有序运行。在200kV变电站中，高压开关柜电压为35kV，结合实验结果可发现，高压开关柜后部为23dB，外部为20dB，由此表明该高压开关柜未引发放电现象。在对变电站高压开关柜开展放电检测过程中，第一步要找到放电检测的部位，然后对放电检测数据开展分析，最终结合分析结果建立对应的保护计划。倘若最终放电分析结果为不放电，则无需对其开展重点管理；倘若放电检测结果显示轻微放电，则应当加大对这一高压开关柜的管理力度；倘若放电检测结果远超安全放电范围，则应当及时对其开展维修管理。对高压开关柜开展局部放电检测，可切实缩减高压开关柜在运行过程可能引发的安全事故，并且还可提高放电维修质量，最终达成降低电能损失的目的。由此表明，开展高压开关柜局部放电检测对变电站安全有序运行至关重要。
结语
综上所述，在线监测技术对于高压开关柜的状态波动和状态异常检修工作而言具有举足轻重的意义和价值。通过利用传感器等信息采集设备完成对于开关柜局部放电问题的监测，能够更好地判断一段时间内开关柜机组的运行稳定性，并以此为根基制定出周密、详尽的检修计划和检修开展方案，保证检修工作能够在安全环境下运行
参考文献
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论文作者:彭骏 刘明春 李少勇 方有余
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/29
标签：开关柜论文; 高压论文; 局部论文; 信号论文; 变电站论文; 柜内论文; 部位论文; 《科学与技术》2019年第09期论文;