（云南电网有限责任公司玉溪供电局 云南玉溪 653100）
摘要：提高供电可靠性和改善电能质量的课题已经提上了南方电网公司的重要议事日程。配电网络作为电力系统中的重要组成部分，其安全运行直接关系着电能质量的提高。开关柜是配电网中重要的开关设备且设备安装量巨大，因内部装有电缆终端、避雷器等多种一次设备，所以绝缘事故时有发生。一旦发生事故，不仅会造成大面积停电，严重时还会影响公共安全，造成巨大损失，因此确保其安全可靠运行是管理中的重点。
关键词：开关柜；局部放电；抗干扰系统；开发
1开关柜局部放电缺陷模型检测方法
1.1暂态对地电压法(TEV)
TEV通过在金属壳体上在线检测由于高压开关柜内部发生局部放电现象而在金属壳体表面产生的暂态瞬时电压，通过观察在线检测的电压相位、波形等变量变化情况，判断高压开关柜内部是否存在绝缘故障等问题。当高压开关柜内部存在绝缘故障等问题时，在高压开关柜内部的绝缘层中，会发生局部放电现象并产生接近于无线电频率范围的电磁波，由于电磁波通过开关柜扩散及传输到开关柜外表面，从而在开关柜的外表面金属壳上产生几毫伏至几伏的范围内暂态的瞬时电压。一般可将采用非侵入方式将探头放在开关柜的外面进行局部放电的在线检测。TEV法优点如下：在设备运行且设备承受的允许的工作电压的情况下进行开关柜局部放电的在线检测，在很大程度上能够减少停机次数、提高用户供电可靠性；TEV法能够有效的进行故障定位，具有一定的抗干扰能力，能提供较好的试验数据。缺点就是和其它的算法相比，暂态对地电压法(TEV)抗干扰性较差。
1.2超声波法（AE法）
AE法原理：当设备内部产生局部放电信号的时候，会产生冲击的振动及声音从而产生声波，声波通过高压开关柜气隙传输到开关柜外金属表面。因此，可以在高压开关柜外壳金属表面设置超声波传感器实现信号的接收和测量。AE法主要优缺点如下：AE法优点：AE法技术相对成熟且设备简便能够有效的抵抗外界电磁波的干扰并能够对缺陷实现定位；AE法传感器由于与高压开关柜设备没有任何电气回路的联系，可以不受开关柜周围及内部电气方面的干扰。缺点：受传输速度及传输介质不同的影响，AE法信号模式变得很复杂。同时AE法传感器监测有效范围较小，对大型设备器需要众多的传感器，现场应用较为不便。
1.3特高频法(UHF)
当局部放电发生在绝缘强度较高或较小的间隙中时，会产生陡峭的电流脉冲，并向周围辐射高频电磁波。UHF法是通过传感器对电力设备局部放电产生的超高频电磁波信号进行检测，可检测的频带范围为0.3～3GHz。UHF优点：抗干扰能力强、灵敏度及准确性高；UHF缺点：成本高，整个系统不完善。由TEV、AE法以及UHF的原理及优缺点可知，TEV抗干扰性差，在进行高压开关柜局部放电检测时，容易受到外界干扰信号的影响，从而影响局部放电检测结果的精度。因此，为了开发出具有抵抗外部干扰的开关柜局部放电带电检测抗系统，本文以TEV为基础，结合设计具有抗干扰能力的接收器等软硬件进行开关柜局部放电带电检测系统的搭建。
图2 高压开关柜抗干扰局放检测系统
2高压开关柜抗干扰检测系统的搭建
本项目在试验室搭建的高压开关柜抗干扰局放检测系统如图2所示，实验装置平台如图2所示。其中AC：交流电源；AT：调压器；T：变压器（0-100kV）；Rp：保护电阻；R1，R2：分压器（1：10000）；M：缺陷模型；CHA：工频高压；CHB：TEV传感器；CHC：接收电磁波接收器。外界干扰源主要采用两种形式，一种用偶极子电磁波接收器发射电磁波的形式来模拟变电站通信干扰噪声。另一种则用针板放电模型来模拟开关柜外的电晕干扰。试验时，将接收电磁波接收器对准开关柜缝隙处，并将TEV传感器靠近缝隙，打开干扰源，并对缺陷施以工频电压致其放电，保存并记录两个传感器记录的放电数据。
在做抗干扰实验研究时，分别通过偶极子电磁波接收器模拟变电站的干扰声来发射电磁波，同时针对放电模型进行电晕干扰的模拟，利用接收电磁波的双传感器与TEV研究开关柜的局部放电和外部干扰。偶极子电磁波接收器发射电磁波模拟变电站通信干扰与针板放电模型模拟电晕干扰的开关柜抗干扰实验研究结果如图3、4。
3结语
本文分析了开关柜的局部放电抗干扰系统，对于高压开关柜常见的几种局部放电缺陷模型进行了分析，对缺陷模型的原因和特点进行了研究，同时构建了对高压开关柜抗干扰系统进行试验研究的平台，希望能提供一些参考内容，以促进供电可靠性。
参考文献：
[1]李刚，朱革兰.配网开关柜状态检测与评价实施方式的探讨[J].高压电器，2013.
[2]张晓星，唐俊忠，唐炬等.GIS中典型局放缺陷的UHF信号与放电量的相关分析[J].高电压技术，2012.
[3]张晓星,唐俊忠,唐炬等.GIS中典型局放缺陷的UHF信号与放电量的相关分析[J].高电压技术,2012.
作者简介：王子豪（1994.04），男，黑龙江绥化人.单位：云南电网有限责任公司玉溪供电局，研究方向：高压试验，电力设备化学试验。
论文作者:王子豪
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/19
标签：开关柜论文; 电磁波论文; 抗干扰论文; 局部论文; 高压论文; 干扰论文; 电压论文; 《电力设备》2019年第8期论文;