开关柜带电检测论文.doc

开关柜带电检测技术及其应用

新疆阿克苏电力有限责任公司杨计强【843000】

摘要

开关柜带电检测是采用有效的检测手段和分析诊断技术，及时、准确地掌握设备运行状态，保证设备的平安、可靠和经济。

关键词：超声波、暂态地电波、局部放电

引言

长期以来,我国对运行中的高压开关柜实行的是以时间周期为根底的定期检修制度。所谓定期检修是指按主管部门颁发的全国统一规程所规定的工程、周期等进行的检修。虽然这种检修制度对减少和防止事故的发生起到了积极的作用，但随着电力设备的容量增大、开关柜的数量增多，结构更加复杂化，暴露出了这种检修制度的缺乏，主要表现如下：

〔一〕具有盲目性和强制性：由于定期检修是到期必修，既不考虑电力设备制造质量的差异，也不考虑电力设备的实际运行条件和运行状态，实行“一刀切〞，这就具有很大的盲目性和强制性，因而会造成电力设备的“过度维修〞或“维修缺乏〞，前者会浪费大量的人力、物力和财力，后者可能导致电力设备在两次检修周期内发生故障。XX站就曾发生10kV开关柜预试维护1年后内部氧化性避雷器发生爆炸的事故。

〔二〕导致新的隐患：在“过度维修〞过程中，由于维修者技术不佳、工艺不良或管理不善，在频繁的拆装过程中就容易造成新的隐患。XX站就曾发生10kV开关柜内电缆头螺丝未紧固造成电缆头爆炸的事故。XX变电站检修人员误入开关柜带电部位触电烧伤事故。

〔三〕耐压试验可能对绝缘造成损伤：6-10kV高压开关柜在预试中的主要工程是交流耐压试验，其试验时所加试验电压远高于其运行时额定电压，很可能在试验过程中对绝缘造成不可逆的损伤，不仅可能缩短绝缘寿命，而且可能引发事故。

〔四〕时效性太差：由于有些设备缺陷及隐患并不能时时观察到，在定期检修过程中并不能发现此类隐患。上海XX变电站开关柜一次出头放电烧损事故。

0开关柜带电带电检测技术简介

10kV开关柜是电网的重要组成局部，其运行的稳定性直接影响到电网平安运行。然而，传统的定期预试性试验技术暴露出来的问题无法满足当前的需要，因此，采取适当的方法进行监测是很有必要的。而根据实际运行经验发生故障前在事故潜伏期内应该都可能有放电现象产生，局部放电是导致10kV开关柜设备绝缘劣化发生绝缘故障的主要原因，其检测和评价已经成为绝缘状况监测的重要手段。为了能将局放测试实现带电测试，近年来发现了通过在线测量开关柜内因局部放电致使其金属壳体上产生的瞬间对地电压〔TransientEarthVoltages，以下简称TEV〕，检测判断设备内部是否存在绝缘故障，即TEV检测法。具有以下优点：可以带电监测、灵敏度高、抗干扰能力强，能进行有效的故障定位，可以获得定量数据对内部放电监测灵敏度。

1超声波和TEV根本原理

局部放电是指发生在电极之间但并未贯穿电极的放电，这些微弱的放电产生累积效应会使绝缘的介电性能逐渐劣化，最后导致整个绝缘击穿。局部放电主要分为绝缘材料内部放电、外表放电、导体尖端放电等，并以电磁声波、气体形式等释放能量。

1.1超声波检测原理

当高压电气设备内部存在局部放电，在放电过程中，随着放电的发生，伴随着爆裂状的声发射，产生超声波，且很快向四周介质传播。伴随有声波能量的放出，超声波信号以某一速度通过不同介质(隔板、油、SF6气体等)以球面波的形式向四周传播。但由于超声波频率高其波长较短，因此它的方向性较强，从而它的能量较为集中，容易进行定位。超声波检测主要采用20kHz以上频率，可不受外部噪声的干扰。通常认为，当在被测设备外壳的接缝处进行测量时，由于探头完全置于设备体外，放电信号通过绝缘介质衰减很严重，灵敏度较差、定量分析比拟困难，仅对局放初测及比拟严重的空气中的放电才比拟有效，超声波测量放电工作原理图1所示

记录与显示信号处理信号放大声音转换生发射源

记录与显示

信号处理

信号放大

声音转换

生发射源

解释与评定

解释与评定

图1超声测试工作原理图

1.2TEV检测原理

根据麦克斯韦电磁场理论，局部放电现象的发生产生出变化的电场，变化的电场激起磁场，而变化的磁场又会感应出电场，这样，交变的电场与磁场相互激发并向外传播，形成了电磁波。通过放电产生的电磁波通过金属箱体的接缝处或气体绝缘开关的衬垫传播出去，同时产生一个暂态电压，通过设备的金属箱体外外表而传到地下去。这些电压脉冲是于1974年由DrJohnReeves首先发现,并把它命名为暂态对地电压(TEV)。TEV在设备内部产生传播如图2所示。

母排

接缝处

电磁波局部放电电磁波

局部放电检测仪电磁波