开关柜局部放电分析及处理策略研究 李劲松
10kV开关柜局部放电检测与分析

10kV开关柜局部放电检测与分析摘要:10kV配网开关柜工作效率直接关系到10kV配网的稳定、安全运行,在配网系统中占据十分重要的地位。
在10kV配网开关柜实际运行的过程中,受运行环境和运行条件的影响,很容易发生局部放电现象,诱发10kV配网运行故障,进而为10kV配网的高效运行形成巨大的威胁。
对此,相关工作人员要给予10kV配网开关柜局部放电问题极大的重视和关注,加大监控管理力度,并对10kV配网开关柜局部放电进行带电检测查,消除安全隐患,进而提高10kV配网开关柜工作效率,为10kV配网稳定运行提供重要的安全保障。
在这样的环境背景下,探究10kV配网开关柜局部放电带电检测技术具有非常重要的现实意义。
关键词:10kV开关柜;局部放电;检测一、10kV配网开关柜局部放电问题的不利影响在10kV配网开关柜实际运行的过程中,一旦发生局部放电现象,很可能会击穿开关柜设备,并伴随着极强的腐蚀性,造成开关柜设备的损伤和腐蚀,破坏开关柜设备绝缘体原有的绝缘性能,增加导电性,进而引发设备故障,威胁10kV配网的安全运行。
与此同时,10kV配网开关柜局部放电还会造成绝缘体击穿现象,影响开关柜内部运行结构和使用功能,进而降低10kV配网开关柜整体工作效率和运行质量,不利于10kV配网的安全运行。
在10kV配网开关柜形成局部放电被击穿后,维修检查工不及时,会加剧放电点和放电部位的损害程度,形成积累效应,进而导致整个绝缘系统的崩溃,开关柜绝缘系统被完全击穿,降低10kV配网运行的高效性、安全性和稳定性。
二、开关柜局部放电检测技术目前,国内开关柜局部放电检测应用最广泛的是特高频法、超声波法、暂态地电压法和脉冲电流法。
由于高压室内干扰较多,若单独采用某一方法对开关柜进行局部放电检测,难以准确反映其绝缘状态。
采用超声波法和特高频法联合检测,既具备超声波法不受电气干扰影响的特点,又具备特高频法不受机械振动干扰及定位准确的优点。
高压开关柜局部放电故障诊断分析方法

高压开关柜局部放电故障诊断分析方法进入新时期后,城乡各地都表现为迅速增长的用户用电负荷,因此客观上增大了诊断与鉴别开关柜放电状态的难度。
具体针对高压开关柜来讲,此类电力设备存在较大可能表现为局部性的开关柜放电现象,因此必须借助于相应的技术手段加以全面检测。
具体针对局部放电的典型高压开关柜故障而言,关键在于明确诊断局部放电故障的思路与方式。
并且,技术人员还要做到结合局部性的开关柜放电现状来选择相应的故障分析与故障诊断措施。
标签:高压开关柜;局部放电;故障诊断;分析方法在电力系统的内部,高压开关柜如果突然表现为局部放电的现象,则会导致突发性的系统绝缘击穿风险,并且对于绝缘系统也会增大现有的绝缘劣化风险。
情况严重时,高压开关柜还会突然出现短路或者系统爆炸的状况,甚至伤害到操作人员本身的安全[1]。
因此为了达到切实防控局部性的高压开关柜放电故障目标,那么关键在于鉴别细微的系统故障风险。
与此同时,技术人员针对高压开关柜还要做到经常予以检测,确保能够将实时性的状态监测手段运用于全过程的局部放电检测。
一、对于高压开关柜局部放电进行故障诊断的具体技术方法(一)检测局部放电在高压开关柜的各项具体技术检测中,局部放电检测应当属于很关键的检测操作环节[2]。
具体在测定开关柜现有的局部放电状态时,关键在于检测当前的系统环境温度、背景值与环境湿度,然后综合现有的各项检测要素进而给出完整程度较高的开关柜检测结论。
例如针对局部放电如果要达到精确进行定位的目标,那么关键在于判断系统设备现有的超声波、系统电压与特高频信号特征,在此前提下才能给出完整性较好的局放图谱特征与电波变化趋势[3]。
例如近些年来,技术人员已经能做到运用紫外成像以及红外测温等各类技术手段来进行全方位的放电测定。
经过上述的判断之后,应当能够鉴别高压开关柜现存的放电缺陷种类以及缺陷定位。
具体在开展全方位的局放检测时,主要在于借助传感器(TEV)设备来测定系统现有的幅值以及其他相关因素。
开关柜局部放电问题分析与治理

开关柜局部放电问题分析与治理发表时间:2019-09-03T17:00:33.510Z 来源:《科学与技术》2019年第07期作者:李鹏[导读] 本论文结合基础研究和试验经验总结,分析了局放超标的原因及改善方法,为提高开关柜整体质量提供了大量经验。
西安西拓电气股份有限公司陕西西安710000摘要:随着国家电网对新投运开关柜开展严格的局放检验,开关柜局放超标问题成为多数制造企业急于解决的技术难题。
本论文结合基础研究和试验经验总结,分析了局放超标的原因及改善方法,为提高开关柜整体质量提供了大量经验。
关键词:开关柜;局部放电1.概述:从2017年开始,河南省电力公司对新投运的开关柜提出了严格的局放检验标准。
开关柜局放问题已经成为了多数制造企业急于解决的技术难题。
本论文是经过基础研究和半年来现场试验经验总结而成,希望能对设备厂家之后的质量提升提供参考。
2.定义2.1局部放电现象主要是指高压电气设备绝缘在足够强的电场作用下局部范围内发生的放电。
这种放电以仅造成导体间的绝缘局部桥接而不形成导电通道为限。
每一次的局部放电都会对绝缘介质产生影响,造成绝缘寿命降低。
因此,对于高压开关设备进行局放试验,目的是发现设备结构和制造工艺上的缺陷。
因此无论从满足用户要求还是提高产品品质的角度,局放试验都是十分必要的检测手段[1]。
2.2局部放电超标的原因开关设备局放超标的原因主要有绝缘件内部局部电场强度过高;金属部件有尖角;绝缘混入杂质或局部带有缺陷;产品内部金属接地部件之间、导电体之间电气连接不良等。
2.3局部放电试验标准目前,国网项目中要求单个绝缘件局放值不大于3PC,互感器不大于10PC,试验电压取值按照1.1Um/√3。
而河南省电力公司对绝缘件要求为不大于3PC,对穿墙套管试验电压要求为1.5Um/√3,对开关柜整柜局放要求不大于300PC,整站并柜不大于1000PC,试验电压为1.2Um。
3.要因分析根据10kV开关柜、35kV开关柜不同部位发生局放的频率和影响的程度进行分析,局放超标发生频率35kV明显高于10kV产品,而引起整柜局放超标的主要因素依次是:10kV穿心式电流互感器、35kV特车、10kV及35kV电压互感器、35kV传感器、母排、支柱式电流互感器。
变电站10kV开关柜局部放电异常分析

变电站10kV开关柜局部放电异常分析摘要:随着我国电力企业的快速发展,人们对电力的施工要求越来越高,10kV高压开关柜可以提升电力系统运行效率的必要途径,即使在系统运行中出现故障问题,10kV高压开关柜也能凭借自身功能断开故障设备交接线路,避免扩大故障范围,也能避免工作人员生命安全受到威胁。
但在实际应用过程中,10kV高压开关柜也会出现多种应用方面的故障,这会对电力系统运行可靠性造成严重影响,工作人员还需探究有效预防策略,以便保障10kV高压开关柜应用效果。
关键词:变电站;10kV开关柜;局部放电异常分析引言(1)固定开关装置,在某些变电所和煤矿中使用最多。
此开关柜具有较大的容量和较大的容量,可将各类电子元器件灵活地安置在柜内。
但是,传统的固定开关装置因其密封、防护能力差、故障率较高而逐步被淘汰。
(2)我国部分电力设备因负荷小,多采用箱型配电柜。
由于其体积较小,散热能力较差,因此不适用于电力系统中的大负荷场合。
(3)新客户一般都会选用HXGN负载控制柜,因为它不但品种繁多,而且具有较高的保护级别,维修起来也方便。
2变电站10 kV开关柜局部放电异常分析2.1变电运维人员发现缺陷情况2021年7月2日,变电运维人员在例行巡视110kV某变电站过程中发现10kV某线路925开关柜处存在异常声响,后通知试验人员到现场进行局部放电测试。
在局部放电测试过程中,发现10kV某线路925及相邻10kV某线路926开关柜后上柜处存在局部放电异常信号。
当日天气晴,温度30℃,空气湿度50%。
925,926开关柜柜顶母线仓封板缝隙处空气式超声波检测信号较大,背景值为31dB,异常信号最大幅值分别为42dB,39dB,且存在明显的100Hz相关性大于50Hz相关性的现象。
根据空气式超声波局部放电背景图谱,925开关柜空气式超声波局部放电检测图谱,926开关柜空气式超声波局部放电检测图谱,特高频及暂态地电压局部放电测试数据正常,与背景值无明显差异。
开关柜局部放电

开关柜局部放电
开关柜是电力系统中常用的设备,用于控制电能的传输和分配。
然而,长期使用会导致开关柜内部绝缘材料老化,从而可能引发局部放电现象。
局部放电是指在绝缘材料中的局部区域发生电弧放电,由于电弧能量过大,会导致绝缘材料损坏,最终可能导致设备失效。
因此,及早发现和处理开关柜的局部放电问题至关重要。
检测局部放电需要使用专业的检测设备和技术,如超声波探伤、局部放电监测系统等。
这些设备和技术可以有效地检测出开关柜内部的局部放电现象,并提供相应的报告和建议,以便及时采取必要的维修措施。
为了防止开关柜的局部放电现象的发生,可以采取一些预防措施。
例如,定期检查开关柜内部的绝缘材料,及时更换老化和损坏的绝缘材料;保持开关柜内部干燥、清洁,防止水分和灰尘的积累;合理安排开关柜的使用和维护,避免频繁开合和过载使用。
开关柜局部放电问题是电力系统中一个常见而又严重的问题。
及时发现和处理局部放电问题,以及采取预防措施,对于保障电力系统的稳定运行至关重要。
开关柜局部放电原因分析及治理

开关柜局部放电原因分析及治理作者:马孝明来源:《环球市场》2019年第13期摘要:在开关柜的状态检修过程中通常采用局部放电的检测手段,其中有关局部放电的检测方式也是多种多样的,每种检测手段都有不同的优缺点,本文对开关柜局部放电原因分析及治理进行了分析。
关键词:高压开关柜;局部放电;檢测技术高压开关柜作为配电网中的重要组成部分,处在变电站变压器低压侧,扮演着变压器与负荷用户的连接导体角色,用于开合、控制以及保护用电设备,在配电环节发挥着至关重要的作用。
近年来我国电网改造不断推进,电力设备质量得到显著提升,电力设备事故率也得到明显减少。
然而现阶段因为在设计、装置、管理维护等方面存在不同程度的问题,使得高压开关柜依旧存在防护等级与实际要求不符、绝缘等级不足等一系列安全隐患。
高压开关柜带电检测作为一项可促进电力设备有序运行的有力手段,可有效找出开关柜潜在的放电问题。
因而,对高压开关柜局部放电检测技术开展研究,对促进高压开关柜的安全有序运行至关重要。
一高压开关柜局部放电概述在电力系统中,高压开关柜主要作用于控制保护系统输配电。
为确保高压开关柜的安全有序运行,通常采用交流金属封闭开关,应用高压开关柜常发生局部放电现象。
引发这一现象的主要原因在于相关绝缘结构部位出现故障,存在的故障问题的绝缘部位会失效。
通过持续不间断的放电倘若无法及时解决问题,就会造成内部主绝缘被电流击穿,使得电力系统难以安全有序运行。
高压开关柜局部放电现象通常可划分为内部放电、表面放电两种,其中前者主要涵盖光、热、电磁波、化学气体等现象,后者主要涵盖光、声、热等现象。
二、局部放电现象危害高压开关柜局部放电势必给电力系统带来极大危害:一方面,高压开关柜局部放电得电力设备绝缘结构受到损坏。
高压开关柜在运行过程中,会对电力设备的绝缘结构带来不同程度的影响。
特别是基于高强度电流穿透的影响,绝缘结构外皮老化会进一步加剧。
换言之,高压开关柜局部放电现象越严重,电力设备绝缘结构老化越快。
高压开关柜局部放电现象的原因分析及处理

关柜 内发 出 了“ 毗 呲” 的放 电声 响 , 且 声音 强度 较大 , 后 经停 电检 验后 发现 柜 体 绝缘 出现 了 以下现 象 , 各 绝缘 套管 外伞 裙外沿 处 的相 间方 向 .
4 . 1 . 1 开关柜 触 头盒 设计 缺 陷 2 2 0 千 伏蔡 庄 站3 5 千 伏 开关 柜为 AMS - 4 0 . 5 中置 式 金属 铠 装封 闭开 关设 备, 即 目前国 内较多 生产 的固封 体绝 缘高压 金属 封 闭开关设 备 , 其高压 带 电部 分 的绝缘 是 由空气间 隙和浇注环 氧树 脂组成 的复合绝 缘 , 在 正常 干燥净化 条件 下其耐压 水平 . 与真 正的 固体 绝缘 高压金属 封 闭开 关设备 高压带 电部分 绝缘 完
本 文研 究 意义
2 2 0 k V蔡庄变 电站运 行值班 人员在 1 3 常 巡视的过 程 中, 发现 了3 5 k V高压 室的开
随着电力科技的日新月异, 成套的开关电器逐渐变得更: 0 1 P J , 型化, 高压化, 并且逐 步取代 了敞 开式 的开关 电器 。 开 关柜 则是一 种集合 了断路 器 、 隔离开 关 、 电流 互感 器 、 避雷器 等 功能在 一个 组合 式金 属柜 中的 金属封 闭 式组合 电器 。 目
析, 找 出合理 的解 决 方法 , 对 于预 防该 类事 故 的发 生有 着积极 的意义 。 1局 放检 测 方法 开 关柜 内部 发生局 部放 电时 , 设 备 内部和周 围空 间会产生一 系列 的光 、 声、 电气和机 械的 振动 等物理现 象和化学 变化 。 这 些伴 随局 部放 电而产 生的各 种物
高压开关柜局部放电检测技术研究

高压开关柜局部放电检测技术研究高压开关柜,作为电力系统中重要的电器设备,其稳定运行对于电力系统的正常运行至关重要。
然而,长期以来高压开关柜的运行中经常出现局部放电等问题,严重影响了高压开关柜的可靠性和稳定性。
因此,局部放电检测技术的研究在高压开关柜领域中具有重要的意义。
本篇论文将从理论分析和实验研究两个方面阐述高压开关柜局部放电检测技术研究的最新进展。
一、理论分析局部放电是高压开关柜运行中的常见故障,其主要原因是电器设备内部产生的局部电场强度过大或设备结构设计不合理等。
因此,局部放电检测技术应该从以下几个方面进行研究。
1、电场计算电场计算技术是局部放电检测技术的基础,通过计算设备内部电场分布情况,确定设备内局部放电的位置、类型及程度等信息。
目前,常用的电场计算方法主要有有限元法、有限差分法、迭代法等。
其中有限元法是目前应用较为广泛的计算方法,它能对电气场分布进行较准确的计算,并能进行三维模拟以获取更真实的数据。
2、信号处理技术放电信号是局部放电检测的重要依据之一,它能够间接反映局部放电的位置和程度。
局部放电信号一般包括相位信号、脉冲信号、频率信号等。
在信号处理方面,常用的方法有时域分析、频域分析、小波分析等。
其中小波分析是一种较新的分析方法,通过分解信号成多个小波频段,可对不同频段的信号进行比较,并确定局部放电的类型和位置等信息。
3、诊断算法诊断算法是局部放电检测技术的关键之一,能够根据电气信号的特征进行判断,并确定局部放电故障的位置、类型和严重程度等。
常用的诊断算法有神经网络、支持向量机、模糊集合等。
二、实验研究局部放电检测技术的实验研究主要是为了验证所提出的检测方法的可行性和有效性。
目前,针对局部放电检测技术的实验研究主要有以下几个方面。
1、实验环境模拟实验环境模拟是局部放电实验研究的基础,能够模拟实际生产中高压开关柜运行过程中的环境,如温度、湿度、污染物等。
在实验环境模拟方面,常用的方法有盐雾试验、高温试验、低温试验等。
开关柜局部放电检测技术及发展前景探讨

开关柜局部放电检测技术及发展前景探讨1. 引言1.1 开关柜局部放电检测技术的重要性开关柜局部放电检测技术的重要性在现代电力系统中至关重要。
开关柜是电力系统中的重要设备,一旦出现问题可能会导致电力系统的故障甚至事故。
局部放电是开关柜内部可能存在的一种潜在故障形式,如果不及时检测和处理,可能会对设备造成严重损坏,甚至引发火灾等危险情况。
通过开关柜局部放电检测技术,可以实时监测和诊断开关柜内部的放电情况,及时发现潜在问题,预防故障的发生,确保电力系统的安全运行。
采用先进的局部放电检测技术,可以有效提高设备的可靠性和稳定性,延长设备的使用寿命,减少维修成本,避免了因故障带来的不良影响。
开关柜局部放电检测技术的重要性不言而喻,是保障电力系统安全稳定运行的关键环节。
随着技术的不断发展和完善,这一技术将在电力系统中扮演越来越重要的角色,为电力设备的运行和维护提供更加可靠的保障。
1.2 局部放电检测技术的发展背景局部放电检测技术的发展背景可以追溯到上个世纪。
随着电力系统的快速发展,开关柜作为电力系统中的重要组成部分,其安全稳定运行对整个电力系统的运行起着至关重要的作用。
由于开关柜长期运行、环境恶劣等原因,容易导致局部放电问题的产生。
局部放电是开关柜潜在故障的早期信号,可以对开关柜的设备和绝缘状况进行监测和分析,从而提前预防故障的发生。
随着科技的进步和电力行业的发展,局部放电检测技术也在不断进行创新和改进。
传统的局部放电检测方法包括频谱分析、脉冲发射检测、超声波检测等,这些方法在一定程度上可以有效地监测局部放电现象。
随着新技术的应用,如红外热像仪、超声波阵列传感器等,局部放电检测技术的灵敏度和准确性得到了显著提升。
未来,随着智能化、自动化的发展,局部放电检测技术将会更加普及和完善。
开发出更加高效、精准的检测设备,提高开关柜的运行效率和安全性,将成为局部放电检测技术发展的重要趋势。
开关柜局部放电检测技术的发展也将会对整个电力系统的运行起到重要作用,推动电力行业的持续发展和进步。
10kV开关柜局部放电综合诊断方法研究及应用

10kV开关柜局部放电综合诊断方法研究及应用摘要:对于10kV开关柜局部放电综合诊断,主要包括内部局部放电、表面局部放电、电晕放电等。
其中,采用的方法主要有地电波检测技术(TEV)、超声波检测技术(AE)和超高频检测技术(UHF)。
在检测过程中,因现场环境的干扰,采用单一的检测方法并不能全面、客观、真实的反映设备的运行状况。
基于此,综合运用不同检测方法,通过相关软件对测试数据进行专业分析的方法来开展10kV开关柜局部放电综合诊断工作,更能有效反映10kV开关柜接触不良及内部绝缘劣化的问题。
本文就对10kV开关柜局部放电综合诊断方法及应用进行分析研究。
关键词:10kV开关柜;局部放电;TEV;UHF;AE0 前言在我国配网系统中,随着10kV开关柜内部的绝缘缺陷及接触不良等问题的频繁发生,给开关柜的运行造成了严重的安全隐患,这就要求必须加强10kV开关柜的检测。
由于开关柜发生故障前,会产生局部放电现象,为此通过对局部放电的检测来综合诊断开关柜绝缘隐患的相关信息,将事故隐患消除在萌芽状态,以保证电力系统的正常运行。
1 局部放电检测技术1.1 地电波(TEV)检测技术开关柜在发生局部放电时会产生电磁波,通过金属外壳上的孔洞向四周传播。
当电磁波传播至开关柜表面时,通过集肤效应作用,金属壳外表面将形成一种对地电压信号,即TEV,它的大小与局部放电的激烈程度、开关柜电压等级及放电点的远近有直接关系。
通过检测局部放电产生的TEV信号,不仅可以对局部放电做定量测试,又可通过同一放电源到不同位置的时间差异来对局部放电进行定位,同时还能够对现场运行的10kV开关柜局部放电做定位在线监测[1]。
采用TEV定位法,要优于采用电磁波信号强度比较来确定放电点的方法,主要因为电磁波经过多次反射,将会影响幅值的测量结果[2]。
1.2 超声波(AE)定位监测技术超声波定位法是根据电力设备内部产生局部放电的超声波传播方向和时间来确定放电位置的,常用的方法有V型曲线定位法、顺序定位法和双曲面定位法[3]。
高压开关柜局部放原因分析和检测对策

高压开关柜局部放原因分析和检测对策高压开关柜是电网的重要组成部分,是整个配电网络的命脉及核心。
受运行环境的影响,受潮、机械损伤、老化等因素将导致高压开关柜内部绝缘劣化的发生,产生局部放电现象。
文章分析了高压开关柜局部放电发生的原因,并讨论集中局部放电的检测对策。
1 引言高压开关柜作为电网的重要组成部分之一,由于在设计、制造、安装和运行中,受外界环境的影响将导致高压开关柜内部绝缘劣化的发生,出现局部放电现象问题,严重时将导致设备损毁及爆炸。
局部放电本身具有随机性,很难预测其发生的时机,而且局部放电释放出的信号也具有偶然性,同时容易受到外界因素的影响,较难以把握其实际规律。
因此本文对开关柜局部放电原因进行分析,并制定检测对策,力求在较大程度上克服各类检测技术的大部分缺点,并能够充分发挥其综合优势,提高检测的准确性及实用性。
2 开关柜局部放电信号的激发高压开关柜因制造工艺导致绝缘体中存在杂质、毛刺,或绝缘体本身存在曲率半径较小的结构或针尖状导体,电场将发生较大的畸变,当各绝缘部位所承受的电场强度不同,一旦某一区域所承受的电场强度高于其击穿场强时,该区域就会出现放电现象,但施加电压的两个导体之间并未成固定放电通道,即放电未击穿绝缘系统,该现象即为开关柜的局部放电现象。
3 局部放电的分类局部放电一般可分为气隙放电、沿面放电、电晕放电和悬浮电位放电。
3.1气隙放电最典型也是最常见的局部放电类型。
处于同一电场下,气隙所承受的绝缘场强与其介电常数成反比。
气隙因承受不住高压电场产生的场强而击穿,此时贯穿两极的放电通道尚未完全形成,则产生了局部放电。
3.2沿面放电户外的设备常见,密封性较好的设备少见的局部放电类型。
沿面放电,也可称为表面放电,对于输电线路和户外敞开站,运行环境比较恶劣,碰到潮湿的环境,容易产生沿着绝缘子、套管的沿面放电。
开关柜中的沿面放电比较多,而GIS和主变相对较少发现,GIS耐压击穿定位过程中倒是发现了不少。
浅谈35kV开关柜内部放电的原因分析及处理

浅谈35kV开关柜内部放电的原因分析及处理35kV开关柜作为电力系统的重要组成部分,具有控制电能传输、分布、转换的功能,因此在工业生产和民生生活中都得到了广泛应用。
然而,由于各种因素的影响,35kV开关柜在使用过程中容易发生内部放电现象,这不仅会造成电器元器件的破损,还会危及设备的正常运行和生产安全。
因此,掌握35kV开关柜内部放电的原因分析及处理方法,对于维护电力系统的稳定运行和延长设备寿命具有重要的意义。
(一)设备老化原因35kV开关柜投入使用时间长了之后,因为电器元件及绝缘材料的老化,会导致电器元件的绝缘性能下降,容易形成局部放电,也可能出现氧化、脱落等问题,导致电器元件之间产生接触不良、接触电阻大等问题,从而增加其内部放电的风险。
(二)湿度及污秽度导致的放电35kV开关柜在使用过程中,可能会受到外界环境的影响,例如长时间暴露于潮湿环境中,使设备内部受潮,导致绝缘材料老化或者腐蚀,从而对设备的绝缘性能产生影响,增加发生内部放电的可能性。
另外,若设备使用环境脏污,会引起电器元件的表面污秽,这同样会影响绝缘性能,从而增大内部放电的风险。
(三)绝缘材料与污染物的作用当绝缘材料表面受到污染,尤其是油污等有机物污染,会使绝缘材料泄漏电流增大,从而导致内部放电的风险相应增大。
同时,电子绝缘材料也可能由于受到较长时间运行和温度影响,降低了其能承载的电场强度水平,从而导致内部放电现象。
(一)定期检查和预防措施首先,对于35kV开关柜的管理工作,应该制定科学合理的检查计划,实现设备故障预警,及时检查绝缘材料的状况,避免设备使用环境脏污等条件导致设备内部出现故障。
此外,也可以安装电动绝缘材料的现场监测仪器,随时监测绝缘材料状态。
(二)设备维护和清洗针对35kV开关柜的设备维护和清洗工作,应该做到定期、彻底,从而保障设备干燥且清洁。
对设备表面污垢的处理应该采用专业技术,防止使用粗硬刷子刷刮损伤设备表面,对于设备的绝缘材料,则应该经常进行轻微清洗,避免绝缘材料长时间受污染,加重设备污染导致的内部放电现象。
高压开关柜局部放电检测及典型局放缺陷分析

高压开关柜局部放电检测及典型局放缺陷分析摘要:高压开关柜是指由高压断路器、负荷开关、高压熔断器、接触器、隔离开关、接地开关、互感器、站用电变压器以及控制、测量、保护、调节装置和内部连接件、辅件、外壳、支持件等组成的成套配电装置,元器件内部以空气、复合绝缘材料或SF6气体等绝缘物质作为介质,接收和分配电网的三相电能。
在安装使用过程中,由于开关设备内元器件加工、装配工艺不规范及现场安装技术、外在因素等问题,开关设备带电运行过程中会形成不均匀电场,产生悬浮电位而发生局部放电现象。
现场运行中,高压开关设备外绝缘不良、现场维护不完善等都是产生放电现象的主要原因。
高压开关柜内设备发生局部放电会造成柜内的相关绝缘材料受损且不可恢复,严重的多种局部放电会导致设备发生接地、短路等故障,因此需要对高压开关柜设备及时进行检测,排除存在的问题,以防发生大范围停电等重大事故。
本文主要分析高压开关柜局部放电检测及典型局放缺陷分析。
关键词:高压开关柜;局部放电检测方法;暂态地电压;特高频;超声波引言高压开关柜是变电站内的重要组成部分,其内部发生局部放电严重影响设备安全可靠运行,在带电条件下对封闭的高压开关柜进行局部放电检测是反映其内部绝缘状态的有效手段。
1、局部放电检测工作执行的必要性通常在高压类型开关柜装置中的设备,其放电过程中出现的损坏可以分成没有击穿的状态、间歇性击穿的状态及完全被击穿的状态这3个不同的类型和阶段,局部放电的过程主要包含了没有击穿及间歇性击穿这2种情况。
这其中没有击穿的状态主要包括了辉光类型的放电、电晕类型的放电和刷状类型的放电等模式,在此种状态之下电气设备尽管出现了一定程度上的放电情况,不过其综合绝缘水平依旧保持了比较理想的状态,这个时候如果能够迅速地去除放电的源头就能够有效防止相关设备受到更大的损坏。
间歇类型的击穿状态一般指火花类型的放电情况,在这个状态之下相关电气设备的绝缘能力已经出现了比较明显的劣化,已经不能再继续进行正常的使用了,这个时候如果能够迅速去除放电的源头并且及时更换出现绝缘问题的相关设备,则能够有效预防事故问题的继续恶化。
开关柜局部放电的诊断与分析

林 根 德
( 国 网浙 江省 电力公 司温州 供 电公 司,浙 江 温 州 3 2 5 0 0 0 )
摘要 : 为分析某开 关柜 局部 放 电信号产 生的原 因 结合开 关柜 带电检测数据 、停 电检 查和 交流耐压试验 结果查找 局部放 电信 号源的具体位置。在无法从耐压试验 时空 气的游 离声音 中辨别出局部放 电声音 的情 况下 , 开展模拟各相运行 电压下 的局部放 电试验项 目, 定量检测各 个间隔、 各相的局部放电量。实践表 明,
关柜在周期性例行检修、更换部分绝缘件,并经过电气试验 合格,投运后的 1 个月内带电检测发现开关柜内存在局部放
电信号 的情 况 ,分析检 修 过程 存 在 的薄 弱环 节 ,提 出 了一种 提 高开 关柜 绝 缘缺 陷诊 断 能力 的 方法 。
2 停 电检 查及试 验
为 进 一 步 查 找 局部 放 电源 的 位置 ,对 I 段 母 线 的 所 有 间 隔进 行 停 电检 查 。 检 修 人 员 打 开 各 个 间 隔 柜 门 进 行 检 查 ,未 能 找 到 明 显 的放 电痕 迹 , 未 发现 绝 缘 有 受 潮 迹 象 , 未 找 到 局 部放 电 部 位 。 试 验 人 员 对 开 关 柜 内设 备进 行 电 气试 验 。 绝 缘 电 阻试 验 : 对 停 电 间隔 的 电气 设 备 进 行 绝 缘 电 阻
表 1 开 关柜 局 部 放 电数 值 ( 运行中 )
开 关 拒 作 为 变 电站 中 用 户 配 电 线路 和 所 用 电 的控 制 中
枢 ,承担着保证用户和所用电可靠供应的作用 。开关柜绝缘
受潮 、尖端 放 电和 悬浮 电位 放 电等局 部放 电现象 频 发 ,未到
开关柜放电分析及防范措施

开关柜放电分析及防范措施发表时间:2017-03-13T10:22:54.917Z 来源:《电力设备》2017年第1期作者:刘代张磊王艳冲[导读] 本文就35kV开关柜在运行过程中遇到的放电缺陷成因及防范措施进行分析。
开关柜内的局部放电是始终存在的,只是放电能量多少的问题。
对于正常运行的开关柜,其放电能量较低,可以忽略不计,而当出现绝缘缺陷时,放电能量随之增加,最终可能引发故障。
一、开关柜内放电类型1、金属间隙放电这类缺陷主要发生在母线与穿柜套管之间。
在早年生产的穿柜套管中,为了改善电场的分布,在穿柜套管内侧增加了一层金属屏蔽,用屏蔽销与母线相连。
早年的屏蔽销均为“П”型,在其安装过程中,易发生偏斜导致接触不良,由此产生间隙放电。
此类放电具有不可逆行,其放电强度随着时间的增加而增大,最终会引起穿柜套管击穿。
此类放电缺陷位置相对固定,特征表象比较明显,人耳可听见放电声,用开关柜局部放电测试仪在开关柜结合处可测得较大的放电量。
此类缺陷一般采用更换屏蔽销的方式消除,目前屏蔽销已改型为“D”型,可改善接触不良的情况,但是更换时需要拆除部分母线、触头盒,工作量较大。
目前部分厂家使用等电位线,采用螺栓固定的方式,相对屏蔽销,此类方式在验收时检查较为方便、安装快捷,更换时不需要拆除母线、穿柜套管,工作量小。
2、金属尖端放电此类缺陷主要集中在分支母线与触头盒固定处。
在部分厂家生产的开关柜中,分支母线末端未做倒角处理,其尖端处对触头盒的场强最大,易产生放电,特别是在触头盒绝缘强度降低时。
3、绝缘件间隙放电在开关柜中,由于空间相对狭小,应用了大量的绝缘部件以改善电场分布、提高绝缘强度,如穿柜套管、触头盒、触头盒边衬、支柱绝缘子、绝缘护套等。
从理论上将,即便是最高级的绝缘材料,其表面仍然是存在部分电场的,虽然其强度较小,但是仍然可以引发局部放电。
由于绝缘部件安装时存在缝隙,在电场的作用下降出现放电。
在绝缘良好的情况下,此类放电可以忽略,但是当绝缘强度降低,易产生大范围的局部放电。
开关柜局部放电分析及处理策略研究 李劲松

开关柜局部放电分析及处理策略研究李劲松摘要:随着我国经济发展水平的不断提高,电力建设取得了显著成效,在电力设施日趋增多下,人们对电力设施安全性提出了更高要求。
开关柜是电力系统重要设备,对于维持电力系统供电安全及稳定有着重要意义,但受各种因素影响,开关柜容易发生局部放电故障,威胁到电力系统运行安全。
为此,本文主要介绍开关柜局部放电类型,分析局部放电检测方法,依据局部放电检测结果,提出相应的处理对策。
关键词:开关柜;局部放电;检测;处理在社会各项生产生活日趋深入下,对电力能源的需求只增不减,促使电力建设不断加快,开关柜在电力系统中的应用也日趋普遍。
开关柜作为电力系统重要组成,其运行是否稳定直接影响到电力系统运行安全,一旦开关柜出现故障,将使电力设备出现损坏,造成大量电能流失,引发大面积停电,对正常生产生活造成不利于影响。
通过对开关柜局部放电异常的检测,可以对设备绝缘状态充分掌握,进而明确故障根源,及时将故障隐患消除。
下面将结合开关柜局部放电类型,提出几种开关柜局部放电检测方法及相应处理对策。
1.开关柜局部放电类型因绝缘结构电场分布不均匀导致绝缘介质中局部范围内出现放电或者击穿现象就是局部放电。
局部放电如不能及早发现并处理会不断侵蚀周围绝缘介质,造成整个绝缘系统功用消失。
为此,开关柜局部放电重要表征就是绝缘恶化,也与绝缘材料质量及击穿过程存在一定联系。
局部放电通常分为三种形式,即内部放电、表面放电及电晕。
通过以下几种形式释放能量:(1)电磁形式,包括光、热、无线电波;(2)声波形式,包括声音、超声波;(3)气体形式,包括臭氧、一氧化二氮等气体。
开关柜局部放电会使高压系统组件功能降低或者消失,而电缆屏蔽层间的放电会持续很久,固体电介质失效甚至若干年后才发生,因为电介质的绝缘耐压也会降低,在强磁场下,绝缘耐压会逐渐失效。
电介质材料、孔洞、半导体介质材料的界面凸起均会造成树枝化放电现象。
2.局部放电检测技术2.1地电波检测技术电磁波会在局部放电过程中产生在开关柜绝缘层中。
35kV开关柜内放电分析及处理

裂解 , 破坏绝缘的分子结构, 造成绝缘劣化 , 加速绝缘损坏过程 , 导致绝缘薄弱
环节 间歇 性放 电 ; 4 ) 导 电铜母 排与 绝缘套 间隙小 , 主母 线与柜 内间 隔穿墙绝缘 套之 间发生 间
歇放 电 ;
3、 处 理 措 施
2 0 1 2 年8 月1 3 日, 河 南 能源 集 团鹤 煤 公 司供 电处 1 1 0 k V龙 官变 电站发 现 3 5 k V 9 : 1 : 关柜 内有异 常放 电声 , 主值 人员 及 时上报调 度 , 调度将 事故 隋况 向修试 工 区汇 报 , 修 试 工区派 遣人 员到 达现 场 了解情 况 , 从开 关柜观 察孔 看到 穿盘套 管 及3 5 k V  ̄ 线上有 明显 的放 电火花 , 并 伴有 较大放 电声 , 认 为可能 是 因为天气 原 因引起 开关柜 内潮 湿, 引起 放 电 , 应及 时采 取措施处 理 , 否 则将 严重 影响 电力
1 ) 首先制 定 了3 5 k V  ̄ 线清 扫制度 , 每 年清扫 两次母 线 ( 春季预 防性试 验 以 及秋 季 电气设备 检查 期 间) , 清 除开 关柜 内附着 的 由附近 四矿北 风井 产生 的煤 灰等 灰尘 以及 水溃 等 , 保持 开 关柜 内只 存在较 少 的灰尘 , 同时 , 对3 5 k V 母 排上
设备安全运行。 母线停 电后, 维修人员进入到3 5 k V 母线室内, 在3 5 k V 开关柜的
3 5 1 、 I 龙梁 1 , 1 1 龙梁 1 、 I 龙豆 1 间隔 的 内壁 、 母 带 以及母带 支路 与cr 连接处 均
发现不同程度的水渍 , 同时开 关柜内部存有尘灰, 于是用沾有汽油的棉纱对 3 5 k V母线室进行全面清理 , 将水渍以及灰尘清理干净, 清理完成送电后, 虽仍 有放 电声 , 但 已大大 减小 。 之后 , 龙 宫变 电站 l #主变 发生3 5 k V侧 、 6 k V 侧开 关断
10kV开关柜放电原因分析及预防措施

10kV开关柜放电原因分析及预防措施摘要:开关柜是电力系统中的重要设备之一,其放电缺陷可能导致绝缘故障,威胁电网运行的安全。
本文介绍了开关柜局部放电的检测技术,并结合一起10kV 开关柜放电实例,对其放电的原因及预防措施进行了详细的介绍,为有关需要提供借鉴。
关键词:10kV开关柜;放电;检测;预防措施引言随着社会电力需求的不断提高,我国电力系统得到快速的发展,开关柜作为输送电力资源的重要设备,也得到了广泛的应用。
若开关柜出现故障,将会严重影响到电网的安全、稳定运行,并可能造成巨大的经济损失。
所以,确保开关柜的正常运行十分重要,基于此,笔者展开了相关介绍。
1.开关柜局部放电检测技术目前,开关柜局部放电检测技术已日渐成熟,其检测手段主要包括特高频法、超声波法、暂态地电压法。
因为开关室内环境复杂、干扰较多,需要结合多种检测方法,综合判断柜内放电类型和部位。
局部放电检测为带电短时间内检测,有别于长期连续的在线监测,是发现设备潜伏性运行隐患的有效手段,是电力设备安全、稳定运行的重要保障。
1.1超声波检测技术超声波是指振动频率大于20kHz的声波,频率高、波长短,在一定距离内沿直线传播,具有良好的束射性和方向性。
超声波检测法分为接触式和非接触式,开关柜带电局放检测主要采用非接触式检测法,即在开关柜金属外壳的缝隙处对空气中的声波进行检测,传感器频响宽度一般为35~45kHz。
因为该检测方法与电气设备的电气回路没有直接联系,不会受到电气方面的干扰,但容易受高压室内环境噪声或设备机械振动的影响。
超声波检测模式分为连续检测模式、相位检测模式、脉冲检测模式、时域波形检测模式、特征指数检测模式。
1.2暂态地电压检测技术开关柜发生局部放电产生电磁波,电磁波在金属壁形成趋肤效应,并向开关柜表面各个方向传播,同时在金属表面产生暂态地电压,金属柜体表面产生的暂态地电压与局部放电量、放电位置、传播途径有关。
利用专用的传感器对暂态地电压信号进行检测,从而判断开关柜内部的局部放电故障,同时还可以根据暂态地电压信号到达不同传感器的时间差或幅值对比进行局部放电源定位。
解析变电站电气工程质量控制管理 李劲松

解析变电站电气工程质量控制管理李劲松摘要:对于当前变电站的变电生产活动,可以通过电气安装工作来满足应用变电站的工作需求,根据电气安装工作的要求,对电气设备进行有效的安装。
电气技术人员应对变配电站中的基本电气应用需求充分的了解并掌握,以便正确执行电气安装工作,并有效的安装变压器、隔离开关以及电力电缆等。
在开展确保电力系统安装的工作时,技术人员对当前的安装工作中的缺陷有充分的认识并进行维护工作。
关键词:变电站;电气工程;质量控制引言在变电站中,实现综合自动化工程,对于电力系统运行可靠性及其安全性的提升十分重要,能够使系统运行维护的资金得以节约,对于提高工程经济效益与社会效益而言有着十分重要的意义.1、分析变配电站的电气设备当变配电站在发电系统中执行各种配电功能时,通常需要使用主要电力设备和辅助检测设备,各种主要电力设备可以对电能进行有效地分配和运输以及应用。
除了GIS设备、中低压配电柜、变压器是变电站使用的主要设备外,还有电抗器、避雷器和变频器等设备。
辅助设备与主设备之间的功能差异主要是辅助设备起到给主要设备服务,保护主设备正常运行的作用。
变电站的技术管理员对电源设备的有效保护、监控和控制可以通过电力检测系统和辅助设备来实现,辅助设备可以对电力设备运行状态进行监控,主要通过电流互感器、电压互感器和综合保护装置以及电力监控系统等,这些设备的使用能够形成完整的继电保护系统,当辅助设备运行时,所需要的直流电必须由直流屏来提供。
主要设备以及用于继电保护的辅助设备是用来生产和运输电力,都必须集中精力安装,任意一个环节出现质量问题,都会导致电力系统出现故障。
2、变电站电气工程中存在的问题2.1、专业的管理人员匮乏通常来说,变电站电气工程的施工相对比较繁杂,而且施工的过程中具有比较大的困难,这是因为电气工程涉及面是比较广的,且专业性与综合性均比较高。
在该种情况之下,对于监理部门来说需要对施工单位管理力量的控制工作进行加强,以此促使施工部门重视工程施工各环节的管理。
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开关柜局部放电分析及处理策略研究李劲松
发表时间:2018-05-14T11:12:49.030Z 来源:《电力设备》2017年第36期作者:李劲松
[导读] 摘要:随着我国经济发展水平的不断提高,电力建设取得了显著成效,在电力设施日趋增多下,人们对电力设施安全性提出了更高要求。
(国网安徽省电力公司芜湖供电公司安徽芜湖市 241000)
摘要:随着我国经济发展水平的不断提高,电力建设取得了显著成效,在电力设施日趋增多下,人们对电力设施安全性提出了更高要求。
开关柜是电力系统重要设备,对于维持电力系统供电安全及稳定有着重要意义,但受各种因素影响,开关柜容易发生局部放电故障,威胁到电力系统运行安全。
为此,本文主要介绍开关柜局部放电类型,分析局部放电检测方法,依据局部放电检测结果,提出相应的处理对策。
关键词:开关柜;局部放电;检测;处理
在社会各项生产生活日趋深入下,对电力能源的需求只增不减,促使电力建设不断加快,开关柜在电力系统中的应用也日趋普遍。
开关柜作为电力系统重要组成,其运行是否稳定直接影响到电力系统运行安全,一旦开关柜出现故障,将使电力设备出现损坏,造成大量电能流失,引发大面积停电,对正常生产生活造成不利于影响。
通过对开关柜局部放电异常的检测,可以对设备绝缘状态充分掌握,进而明确故障根源,及时将故障隐患消除。
下面将结合开关柜局部放电类型,提出几种开关柜局部放电检测方法及相应处理对策。
1.开关柜局部放电类型
因绝缘结构电场分布不均匀导致绝缘介质中局部范围内出现放电或者击穿现象就是局部放电。
局部放电如不能及早发现并处理会不断侵蚀周围绝缘介质,造成整个绝缘系统功用消失。
为此,开关柜局部放电重要表征就是绝缘恶化,也与绝缘材料质量及击穿过程存在一定联系。
局部放电通常分为三种形式,即内部放电、表面放电及电晕。
通过以下几种形式释放能量:(1)电磁形式,包括光、热、无线电波;(2)声波形式,包括声音、超声波;(3)气体形式,包括臭氧、一氧化二氮等气体。
开关柜局部放电会使高压系统组件功能降低或者消失,而电缆屏蔽层间的放电会持续很久,固体电介质失效甚至若干年后才发生,因为电介质的绝缘耐压也会降低,在强磁场下,绝缘耐压会逐渐失效。
电介质材料、孔洞、半导体介质材料的界面凸起均会造成树枝化放电现象。
2.局部放电检测技术
2.1地电波检测技术
电磁波会在局部放电过程中产生在开关柜绝缘层中。
开关柜的金属外壳会屏蔽大部分电磁波,而只有一小部分会通过气体绝缘开关衬垫传播出去,同时将一个地电波产生,通过金属壳体传播。
检测柜内局部放电活动可以将探头放在开关柜外表面进行,地电波信号检测原理入下图所示。
图1 地电波信号检测局部放电原理
2.2超声波检测
当开关柜出现局部放电时,从能量角度上分析,可以将其看作是能量的瞬时爆发过程,电气击穿发生在空气间隙中时,会瞬间完成放电。
瞬间电能会造成放电中心快速膨胀,以声波形式将瞬时膨胀结果传播出去,造成区域内气加热,一个等温区由此形成,温度比周围环境温度高,一旦气体冷却,会出现收缩,形成低频率后续波,频带较宽,范围为10Hz~15MHz,超声波是指频率超过25kHz的波段。
2.3超声波与地电波综合检测技术
当前,对于局部放电检测,电力系统广泛应用地电波检测法或者超声波检测法,但都是单一应用,超声波与地电波两种检测技术均有一定缺陷,不能对开关柜设备运行状况全面、准确检测,鉴于能量释放形式因放电类型不同而不同,导致两种检测方法灵敏度与实用性上也存在差异。
为此,在对开关柜局部放电检测中,需要对两种方法综合应用,将地电波检测为主导,超声波检测为辅助。
3.开关柜局部放电分析
3.1横向比较
横向比较同一个开关室内开关柜测试结果,当某一个开关柜测试结果的测试结果与现场背景值大于其他开关柜时,可以初步判断此开
关柜存在异常的可能性较大。
不同时间对同一开关柜测试结果分析可以将开关柜运行趋势得出,这需要对开关柜周期性检测,并将每次的检测结果存档,从而更好的掌握开关柜设备运行趋势。
3.2阈值比较
当开关室内背景值与测试值均低于20dB,说明开关设备运行无异常,可以下次进行巡检;如果开关室背景值低于20dB,而某些开关柜测试值为30dB,则可以将检测周期缩短,密切关注开关柜检测幅值变化情况,因为开关柜此时极有可能会出现局部放电现象。
4.案例分析
4.1缺陷情况
某日,通过巡检10kV 3X14开关柜,发现有异常响声。
为了进一步明确异常原因,检测是否出现了局部放电,工作人员对该开关柜进行了超声波及地电位局部放电检测。
地电位背景值为25dB,系统电压值为10.5dB。
地电位检测结果见表1所示。
通过上表可以发现,3X14开关柜的后柜门中部地电波幅值检测值最大,为42dB。
依据超声波图谱,发现后柜门上方母线盒右侧百叶窗的放电信号最强,超声波在该处的检测值为22dB。
结合变电设备巡检相关规定,该设备处于缺陷状态,即数值高于15dB;可以看出,超声波信号有非常强的100Hz相关性,最大周期值为6.6mV,特征表现是呈悬浮放电波。
依据综合图谱分析,巡检人员一致认为开关柜内部一定出现了机械振动从而发生接触不良。
综合以上检测结果,最终确认靠近3X14开关柜后柜门母线室中存在故障点。
鉴于3X14开关柜后柜门的观察窗没有,不能对母线内部情况进行检查,为此,最终决定进行暂时性的停电检查。
4.2缺陷处理
故障发生当日,检修人员立即停电对3X14开关柜进行全面检查,检查发现母线室内B相母排有5颗原本紧固的螺丝出现松动现象。
最后对所有开关柜内的母线排连接螺丝进行紧固处理,然后正常送电,随后再次对开关柜相同部位进行暂态电位、超声波及特高频局部放电检测。
所有异常数据均恢复正常,检测结果详见表2。
通过对检修前及检修后开关柜局部放电检测结果的分析,发现B相母线排螺丝松动是造成开关柜局部发电的重要原因。
母线室有电流流过母排时,松动部位工频电流会随即发生机械振动,且是周期性的振动,促使正弦波最大幅值发生位移,造成B相母线连接不牢固,周期性电信号由此出现,且这种放电信号与振动与电流增大或者减少存在密切相关性,电流增大就会使电信号及振动也随之增大。
结束语:综上所述,开关柜局部放电分为内部放电、表面放电及电晕三种类型,电力系统当前主要应用地电波检测技术及超声波检测技术两种检测方法,单一采取其中一种检测方法效果不显著,综合采用两种方法能够将检测准确性提高。
通过实践显示,综合采用地电波检测技术及超声波检测技术能够准确得出检修前后开关柜局部放电检测结果,然后依据超声波图谱判断开关柜某一部分的异常,从而快速判断故障部位,及时将局部放电故障解决。
参考文献:
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