高压开关柜局部放电检测分析

高压开关柜局部放电检测分析
摘要：随着我国电力系统的不断发展，开关柜在电力系统的应用也更加广泛。

本文主要介绍了超声波检测技术和暂态地电压检测技术这两种常见的开关柜放电
带电检测技术，并对开关柜放电带电检测技术的应用效应进行了实践的分析。

关键词：开关柜局部放电带电检测技术
在开关柜应用的过程中，开关柜内的电气设备通常会因光、热等因素，产生
化学反应，致使电气设备在运行的时候出现故障。

这就需要积极对开关柜局部放
电情况进行检测，保障电力系统的安全稳定运行。

1 对开关柜局部放电带电进行检测的意义
在电力系统的运行过程中，开关柜已广泛应用于电力系统的发电、配电、输
电以及电能转换等工作当中，在整个电力企业的发展中，有着举足轻重的地位和
作用。

然而，在对开关柜的检测工作中，都是在断电的情况下进行的，对开关柜
局部放电带电的检测相对较少。

由于开关柜预防性试验周期为六年，因此，在这
试验周期内很难详细地掌握开关柜的情况和问题，这就使得对开关柜的检测很难
真正实施，不能及时对对开关柜存在的问题进行检测和维修，进而产生故障。

而且，开关柜是安置在安装箱内，电力设备的运行的过程中若发生故障，工作人员
也很难在巡视的过程中及时发现，这也给电力系统的安全稳定运行带来很大的安
全隐患。

因此，积极加强对开关柜放电带电进行检测能够及时了解和掌握开关柜
内部设备的放电变化情况，并且做好有效的事故防范措施，确保电力系统的安全
稳定运行。

2 常见的开关柜放电带电检测技术
2.1 超声波检测技术
当高压电气设备内部存在局部放电的时候，通常都会产生超声波，而且超声
波会以极快的速度向周边的介质进行传播。

随着超声波能量的的放出，超声波信
号可以通过不同的介质，并且以球面波的形式向周边扩散。

而利用超声波传感器
对用电材料甩电效应的作用进行分析，可以准确检测出开关柜局部放电的具体位置。

这种检测的方法，主要是利用传声波传感器对超声波放出信号之间的时间差
进行测量，进而掌握开关柜放电位置和传感器之间的距离。

超声波检测技术有着
很强的干扰能力，而且频带也特别宽，可以广泛应用于强电环境的电力系统当中，并且能够对电晕以及悬浮放电等其他特殊情况进行很好的检测。

然而，超声波检
测技术特存在一定的缺陷，其自身的波长较短，也有着特别强的方向性，此外在
通过不同用电材料的边界时，会出现反射或者全发射等现象，并且超声波在传播
的路途中，也有可能会发生叠加以及干涉等情况。

因此，在超声波检测技术应用
的时候，要充分注意超声波检测的灵敏度，超声波检测的灵敏度主要取决于超声
波信号传播的介质和传播的路径。

2.2 暂态地电压检测技术
在开关柜局部放电的情况下，通常会产生出变化的电场，而变化的电场会引
起磁场的变化，反过来变化的磁场又会感应出电场，这样，交叉变化的电场和磁
场互相激发并且向外界传播，进而形成了电磁波。

当电力系统的电气设备局部出
现放电的时候，产生的电磁波会通过金属箱体的连接缝进行传播，然后通过开关
柜设备表面传播到地面，形成一种电压脉，也就是暂态地电压。

利用专业的电容
耦合传感器能够准确对这一类的信号进行检测，从而掌握开关柜局部放电的频率
和幅值。

暂态地电压检测技术受外界干扰信号较少，因此，在实际的开关柜放电
带电检测过程中，受外界的干扰影响也就特别小，能够极大地提高开关柜局部放
电带电检测的可靠性和灵敏度。

但是，也正是由于暂态地电压检测的灵敏度特别高，这就使得低电压在空气中的衰减幅度也就越大。

2.3 现场联合检测技术
超声波检测技术和暂态地电压检测技术在实际应用的过程中都存在一定的缺陷，不能对开关柜局部放电的问题进行详细全面的带电检测。

这时，我们就可以
在实际的带电检测工作中，综合各种检测方法进行全面地检测。

目前，现场联合
检测技术主要是以暂态地电压检测技术为主导，超声波检测技术为辅，多种检测
技术综合利用。

例如，当利用这种现场联合检测技术对10―35kV的开关柜进行带电检测时，先利用暂态地电压检测技术对开关柜进行带电检测，排除现场的干扰，然后在进
行实际的测量。

为保证测量数值的准确性，可以把局部放电测试仪放置在开关柜
局部放电以发生的地方。

测量后，要以开关柜内以及前后金属门的信号测试平均
值作为信号背景的参考值。

当暂态地电压检测到开关柜异常时，再利用超声波检
测技术进行进一步的确认，详细掌握开关柜局部放电的具体位置。

在超声波检测
的时候，要把超声波传感器放置在开关柜缝隙处，这样可以更好地接收传播信号。

在检测结束后，对检测的数据进行详细的分析，判断和计算出开关柜局部放电的
现象。

2.4 开关柜局部放电带电检测技术的应用实例
例如，当变电站10kV开关柜内有噪声，那么可以选用超声波检测技术以及
暂态地电压检测技术对开关柜进行局部放电进行带电检测。

首先采用便携式局部
放电测试仪对开关柜进行带电检测，若发现测量值存在问题时，则利用局部放电
定位仪PDL1，对开关柜局部放电的具体位置进行准确定位，然后根据开关柜内发生故障的设备和故障的具体严重情况，制定合理的应对措施，确保电力系统的安
全稳定运行。

开关柜TEV测量信号的大小与不同电压等级和不同测量的位置有着
很大的联系。

在确定开关柜检测位置的时候，首先要对信号可能经过的路径进行
估计，尽可能对于设备的各个组成部分进行测量，检测点可以选择信号可能出现
最大的地方。

3 结语
超声波检测技术可以通过超声波传感器准确检测出开关柜局部放电的具体位置，而暂态地电压检测技术能够准确测量出开关柜局部放电的频率和幅值。

在实
际的开关柜放电带电检测工作中，可以将这两种检测技术联合在一起，进而做出
有效的预防措施，保障电力系统的安全稳定。

参考文献
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