TEV和超声波技术在开关柜局放检测中的应用.doc

TEV和超声波技术在开关柜局放检测中的应用 本文档格式为WORD,感谢你的阅读。 　　摘要：开关柜的安全可靠运行直接影响电力系统的供电可靠性，而绝缘故障是开关柜故障的主要部分，局部放电检测能有效发现开关柜中绝缘缺陷。其中，TEV和超声波法是目前开关柜局放检测的主要手段。但对于开关柜内不同的放电类型，两种检测方法的敏感度相差较大。主要总结开关柜中几种典型放电时用TEV和超声波法测试时的现象。 　　关键词：开关柜；局部放电；TEV；超声波 　　作者简介：汪桢毅（1986-），男，安徽黄山人，国网衢州供电公司，助理工程师；柯明生（1974-），男，福建莆田人，国网衢州供电公司，工程师。（浙江 衢州 324000） 　　TM712 A 1007-0079（2014）03-0266-02 　　10kV及35kV开关柜被广泛应用于电力系统中，是电力系统中极其重要的设备，它是电网与电力用户联系的枢纽。因此，其可靠运行对供电可靠性和安全性具有举足轻重的作用。 　　电力设备在长期运行中不可避免地会因老化、受潮、机械损伤等导致绝缘劣化的情况。由于开关柜绝缘劣化引起事故的台次占开关总事故台次的68%和事故总容量的74%。[1]但状态检修的开展以及供电可靠性的要求使人们很难对电力设备进行周期的停电检修，发现设备缺陷。因此，在带电的情况下掌握开关柜内设备绝缘状况显得尤为紧迫。现阶段国内外广泛采用暂态地电压法（TEV）和超声波法来对开关柜进行带电测试。 　　一、TEV法原理 　　高压电气设备发生局部放电时，放电量往往先聚集在与接地点相邻的接地金属部位，形成对地电流，并在设备金属表面传播。对于内部放电，放电量聚集在接地屏蔽的内表面。屏蔽连续时，在设备外部无法检测到局部放电信号，但屏蔽层通常在某些绝缘部位不连续，局部放电信号就会由此传输到设备屏蔽外壳。因此，局部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出，并沿着设备金属箱体外表面继续传播，同时对地产生一定的暂态电压脉冲信号。该现象由Dr.John Reeves于1974年首次发现，并将其命名为暂态对低电压（transient earth voltages，TEV）。[2]TEV法在理论上具有灵敏度高、抗干扰强的优点，但变电所现场干扰源众多，TEV测量时依旧会出现受外界干扰而影响测量的情况。测试时一般认为对于测试数据大于20dB，高出背景水平10dB，以及放电脉冲数在50～1000之间，可以认为开关柜内存在局部放电。 　　二、超声波法原理 　　电力设备在放电过程中会产生声波，放电产生的声波的频谱很宽，可以从几十Hz到几MHz，超声波检测技术主要采集20kHZ以上频带的超声波，通过超声波传感器接收电气设备局部放电产生的超声信号，由此来检测局部放电的大小和位置，超声波检测技术可不受外部噪声及电磁信号的干扰。通常认为，由于超声波检测时探头完全置身于设备外部，放电信号通过绝缘介质时衰减严重，灵敏度较差，定量分析比较困难，[3]但同时严重的信号衰减也使外界的干扰被排除。因此，当用超声波法检测发现有疑似局放信号时，开关柜内存在局放的可能性相当高。一般认为，超声测试读数超过6dB时就有放电存在。 　　三、开关柜几种局放类型及案例分析 　　开关柜内局部放电主要分设备外部放电和内部放电，而外部放电又可以细分为悬浮电位放电、沿面放电、电晕放电等。 　　1.悬浮电位放电 　　现象：超声数据超标明显，TEV数据较明显。此类放电主要存在于导体与绝缘体、导体与导体接触不良的情况下。 　　案例： 　　由表1可知，TEV检测：该变电站35KV杜铜3543线路压变柜TEV数据为21dB，超过背景值16dB，放电脉冲在50～1000之间，TEV幅值向两边逐步衰减，从数据上看是一个数据略微超标的局部放电信号；超声波检测：杜铜3543线路压变柜后中部数值18dB，超过标准值（6dB），其余开关柜超声波检测正常。 　　停电检查后发现杜铜3543线路压变柜靠后柜较近的穿柜套管接头处接触不良，产生松动，如图1所示。将接头固定好重新运行后测量，TEV及超声波数据均下降到标准以下。 　　2.沿面放电 　　现象：超声数据明显异常，TEV数据不明显。此放电主要存在于设备受潮、脏污等情况。 　　案例： 　　对某变电站35KV开关室内开关柜进行局放测量时发现，TEV数据均小于10dB，未超过标准值；超声波数据在15～35dB之间，远远大于标准限值，并有放电声以及臭氧的味道。停电检查发现整个开关柜内的大多数触头盒、套管表面有水膜并存在放电痕迹，绝缘电阻只有20MΩ，耐压试验未通过，