摘要：近些年，随着电力的快速发展，本文主要以10kv开关柜局部放电检测技术的应用为重点进行阐述，以开关柜局部放电检测技术概述为主要依据，从超声波检测的应用、特高频检测的应用、综合检测法的应用、停电后放电部位的检测应用几个方面进行研究分析，其目的在于更好地对开关柜局部进行放电检测，避免绝缘事故发生的几率，有效提高开关柜局部放电检测管理的规范性以及安全性。
关键词：开关柜；局部放电；检测技术；配网
引言
在日常生活中，10kV开关柜发挥着重要的作用，因为其常出现在大型小区、供电站中，维护着日常供电的安全性。对此，工作人员就应该定期对10kV开关柜，进行技术的检测，避免其发生故障等问题，使其能够长期处于稳定的运行状态下。对此，工作人员就应该重视10kV开关柜局部放电的问题，并将带电检测技术应用在其中，从而在实现检测目的的同时，避免对供电产生影响，从而满足居民的用电需求。
1局部放电检测技术概述
1.1紫外线检测技术
外绝缘一旦出现局部放电，由于放电点受到影响，导致附近气体产生电离，气体种类取决于放射光波的频率大小，经过电离之后，氮离子可发射出光谱，并出现在紫外光波段。利用特殊仪器完成紫外信号的接收，对可见光图像进行叠加处理，这样就能确定出电晕的具体位置。通常，紫外检测技术相当于一种带电检测技术，它主要起辅助作用，需配合其他检测技术一同使用，将局部放电信号找出来，这样才能对放电部位、程度加以确定。
1.2超声波局部放电检测法
局部放电产生的声信号频率高于20kHz时，人耳无法听到，此频段声波为超声波。依据局部放电的机理，局部放电在初期表现为微弱的辉光放电，释放的能量很小，放电后期将出现强烈的电弧放电，释放的能量很大，可见局部放电释放的能量是从小到大变化的，则声能也是从小到大变化的。超声波局部放电检测法就是根据局部放电产生的超声波信号的特征和大小来判断局部放电发生的类型与强弱。检测原理如图1所示。
图1超声波局部放电检测原理
1.3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。通过暂态地电压传感器检测其暂态地电压的大小来反映内部局部放电的强弱，检测原理如图2所示。
图 2 暂态地电压检测原理
1.4特高频检测技术
这种技术也叫做超高频检测技术，主要利用的是特高频传感器，通过检测电磁波所产生的特高频分量，对放电点、放电类型进行深入研究。带点检测现场开关柜时，往往需运用该项技术。定位放电源习惯选择时差法，或采用幅值法。
2开关柜局部放电检测技术的应用
2.1超声波检测的应用
在对开关柜局部进行检测时，所采用的超声波检测方法能够有效对开关柜的柜门缝隙进行检测，同时还能够对开关柜自身所具有的开孔位置进行检测。根据开关柜地电压检测结果来看（如表1），313开关柜中部的信号幅值相对较大。经过连续的实验检测，同背景信号进行对比，313开关柜处超声波信号的峰值相对较大，并且100Hz同50Hz之间具有密切的联系。与此同时，313开关柜处的超声波信号工频具有较为明显的相干性。基于此，就可以看出313开关柜处的放电类型并不属于对称悬浮放电类型。
表1开关柜地电压检测结果
2.2特高频检测的应用
在对开关柜进行检测的过程中，特高频检测方法的应用，很大程度上会意识到开关柜可能会存在放电信号。基于此，就需要对特高频信号图谱进行科学合理的回执，从而使得所有检测开关柜后所获取到的特高频信号得到直观的展现。客观角度来看，PRPS谱图的两种信号属于标准信号的类型，大概会维持在270°以及90°的范围内，具有较强的工频相关性，代表着此类的放电信号很可能为悬浮信号。与此同时，313开关柜前柜门同后柜门处的信号，最大的幅值分别为63dB以及64dB，但是301开关柜后柜门的信号最大幅值却为63dB，因此，可以看出各个柜门观察窗之间的特高频信号，从幅值的角度来看，并不具备明显的差异性，并不能够通过幅值法对信号源的位置进行确定。如果想要更加准确地寻找出疑似放电点的位置，那么就可以充分借助时差定位法对开关柜进行检测。经过相关研究分析，可以得出放电信号属于不对称的悬浮放电，能够从不同的方位对其进行准确的定位，最终得出疑似放电点的位置。
3开关柜局部放电综合检测方法应用实例
某变电站达到110kV时，可检测开关柜的放电情况，利用便携式超声放电检测仪。检测过程中，必须将干扰因素排除，重复测量开关柜的两面。通常，开关柜后面可放置检测仪，同时检测开关柜后柜门，图3表示的是具体的测量结果。
图3
图4局部放电TEV检测结果
由图1可知，不考虑背景值的影响，测量值最大的是108、109号这两个开关柜。与这两个开关柜比较近的开关柜，不管是背景值还是测量值，都出现显著提高。可见，108、109号开关柜正处于局部放电中，必须对其进行检测验证。利用超声波对局部放电进行检测，具体结果如图1所示。TEV局部放电检测仪可检测上面的10kV开关柜，在开关柜的外壳上放置TEV传感器，对开关柜上、中、下几个部分进行检测，图4为具体的测试幅值。
由图4可知，108、109开关柜的测量幅值要比其他开关柜更高，离这两面开关柜越近，测量幅值将随之增大，这就能判断出此时开关柜正进行局部放电。通过测量以上两个开关柜，发现测量值最大的是上部，而108开关柜要比109开关柜更高。因此，108、109开关柜都出现了不同程度的放电现象。之后，关闭开关柜的电源，对其进行停电检修，再开启开关柜，得到以下放电图，具体可参照图5。由图5可知，母线越靠近穿墙套管的话，二者的间隙越小，一旦设备长期处于运行状态下，将降低其绝缘特性，同时产生局部放电。
图5设备放电图
结语
综上所述，通过采用各种手段，通过结合不同的检测方式，电气设备改变了以往的检测手段，这点主要体现在局部放电检测方面。如此一来，可快速发现电气设备存在哪些绝缘缺陷，而且还能将设备缺陷快速消除，以防造成更大的安全隐患。本文通过论述开关柜进行局部放电时，最常采用到超声波检测技术，强调了该技术的应用价值。
参考文献：
[1]王培义，朱伯涛．开关柜局部放电超声波在线检测技术的应用［J］．河北电力技术，2010，29（6）：26．
[2]张显龙，李通.高压开关柜局放检测技术的现场应用[J].电工电气，2018，245（05）：63~67.
论文作者:邢鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/17
标签：开关柜论文; 局部论文; 信号论文; 检测技术论文; 超声波论文; 电压论文; 柜门论文; 《基层建设》2019年第25期论文;