10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電帶電檢測(cè)應(yīng)用實(shí)踐研究

黃慶榮

摘 要：10kV配網(wǎng)開關(guān)柜在整個(gè)配網(wǎng)系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，運(yùn)行質(zhì)量關(guān)系到配網(wǎng)安全，開關(guān)柜運(yùn)行中存在局部放電現(xiàn)象，需要采用有效的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。本文主要分析了超聲波技術(shù)以及TEV技術(shù)在開關(guān)柜局部放電帶電檢測(cè)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：10kV 配網(wǎng)開關(guān)柜；局部放電；帶電檢測(cè)；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.157

0 引言

配網(wǎng)帶電檢測(cè)最為常用的技術(shù)包括：紅外檢測(cè)技術(shù)，然而，該檢測(cè)技術(shù)不適合開關(guān)柜的局部放電檢測(cè)，必須采用科學(xué)的監(jiān)測(cè)技術(shù)和方法。超聲波與TEV技術(shù)作為新興監(jiān)測(cè)技術(shù)，應(yīng)用于配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電檢測(cè)，能夠收到預(yù)期的監(jiān)測(cè)成效，控制故障和問題的出現(xiàn)。

1 10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局放帶電檢測(cè)技術(shù)

局部放電長(zhǎng)期得不到處理會(huì)帶來多種危害，例如：絕緣介電性能下降，絕緣擊穿等，常見的局放檢測(cè)技術(shù)如下：

1.1 超聲波檢測(cè)技術(shù)

配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電時(shí)將出現(xiàn)聲波，而且其頻譜較寬，一般達(dá)到上兆赫茲，而且頻率<20kHz時(shí)就可以被清楚地聽到，相反，頻率>20kHz時(shí)，則無法被人聽到，需要借助超聲波檢測(cè)器進(jìn)行識(shí)別，通常來說，聲音能量會(huì)隨著局放能量的上升而升高。實(shí)際的超聲波儀器在局放測(cè)試中的流程如圖1所示。

1.2 TEV檢測(cè)原理

開關(guān)柜發(fā)生局放時(shí)，通常所釋放的電量會(huì)集中于和放電部位較近的接地金屬上，會(huì)產(chǎn)生一定量的電磁波，朝著多個(gè)方向傳遞，如果是內(nèi)部放電，放電量則多數(shù)集中于接地屏蔽內(nèi)部。一般來說，特殊部位，例如：絕緣體和墊圈相連位置，電纜絕緣終端等處的屏蔽層可能損壞，從而使得高頻電磁逐漸向設(shè)備外傳遞，來自于放電處的電磁波也能憑借金屬箱體接縫以及絕緣開關(guān)等向外傳輸，對(duì)應(yīng)將出現(xiàn)暫態(tài)電壓，會(huì)傳輸至地下，其名稱為：TEV，其檢測(cè)圖示如圖2所示。

其信號(hào)會(huì)受到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備電壓大小、測(cè)量位置等的影響，各類高壓設(shè)備瞬間對(duì)地電壓數(shù)據(jù)庫，憑借TEV來分析各類電氣設(shè)備的局放量。由于TEV將受到各類因素干擾，一般用相對(duì)讀數(shù)來分析測(cè)試結(jié)果，從而對(duì)局放程度加以判斷，TEV和dB有下面的關(guān)系：

1dB=20log（1mV）

TEV測(cè)量法有著自身的優(yōu)勢(shì)，這種優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)為：檢測(cè)方便，能夠?qū)崿F(xiàn)帶電檢測(cè)，檢測(cè)的適應(yīng)性強(qiáng)，具有一定的靈活度、靈敏度，有著超強(qiáng)抵御干擾的能力，通常不會(huì)因?yàn)橥饨缫蛩氐母蓴_而影響檢測(cè)效果，可以對(duì)故障實(shí)施高效定位、分析，進(jìn)而收到更加精準(zhǔn)、科學(xué)的數(shù)據(jù)信息，更為高效、靈活地監(jiān)測(cè)到局部放電。

2 10 kV 配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電帶電檢測(cè)應(yīng)用實(shí)踐

2.1 TEV檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

不同電壓等級(jí)的配網(wǎng)，其開關(guān)柜局部放電量有所差異，10kV的局放量相對(duì)較小，如果眾多的開關(guān)柜在同一時(shí)間發(fā)生放電，則可能導(dǎo)致系統(tǒng)的癱瘓，要想積極確保開關(guān)柜的高效運(yùn)行，則應(yīng)該將TEV檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于配網(wǎng)系統(tǒng)，具體需要達(dá)到以下條件：首先，按照特定時(shí)間來測(cè)試設(shè)備，所選測(cè)試儀要具備局部放電測(cè)試功能，而且方便操作，根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況創(chuàng)建一個(gè)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，利用該數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)的檢測(cè)、分析。其次，每隔一個(gè)星期來對(duì)發(fā)生故障的電氣設(shè)備實(shí)施二次檢測(cè)，參照現(xiàn)實(shí)的檢測(cè)信息來創(chuàng)建檔案數(shù)據(jù)庫，同樣，來對(duì)設(shè)備實(shí)施故障定位與監(jiān)測(cè)。再次，按照預(yù)先設(shè)定的停電計(jì)劃，保證電網(wǎng)能夠始終處于安全、平穩(wěn)工作狀態(tài)，同時(shí)，也要對(duì)設(shè)備中的相關(guān)數(shù)據(jù)、信息等加以深入分析與總結(jié)，對(duì)狀態(tài)等加以更新調(diào)整。

2.2 測(cè)試點(diǎn)的定位與科學(xué)測(cè)試

（1）測(cè)試點(diǎn)的定位。對(duì)于開關(guān)柜測(cè)試點(diǎn)的定位第一步需找準(zhǔn)鏈接位置，而且要明確穿墻套管、絕緣支撐等的現(xiàn)實(shí)運(yùn)行狀態(tài)，也要對(duì)斷路器、電纜接頭的局部放電加以觀察，傳感器的安裝部位一般有嚴(yán)格規(guī)范，檢查其是否達(dá)標(biāo)。一般來說測(cè)試點(diǎn)應(yīng)該選擇距離觀察窗較近，而且同通風(fēng)百葉類似的金屬面板中，實(shí)際的測(cè)試也需要密切查找窗上下測(cè)試中相關(guān)數(shù)據(jù)的變化。（2）測(cè)試過程。科學(xué)測(cè)試背景值，通過觀察和聆聽開關(guān)柜以及其他金屬設(shè)備等發(fā)出的聲音來進(jìn)行判斷，按照TEV測(cè)試的相關(guān)規(guī)定，將TEV測(cè)試儀探頭靠近開關(guān)柜，深入分析并理解測(cè)試中的數(shù)據(jù)，同時(shí)將其記錄下來，確保數(shù)據(jù)處于正常狀態(tài)。測(cè)試中需要嚴(yán)格抵御各類因素的擾動(dòng)，要將一切可能性干擾因素排除在外，例如：手機(jī)關(guān)機(jī)、風(fēng)扇關(guān)掉。TEV測(cè)試以后，需要進(jìn)行背景數(shù)據(jù)讀取，這必然需要超聲波測(cè)試儀的運(yùn)用。

3 檢測(cè)結(jié)果

配網(wǎng)開關(guān)柜在現(xiàn)實(shí)的檢測(cè)操作中可能出現(xiàn)各種問題，例如：數(shù)據(jù)超出合理范圍，開關(guān)柜的運(yùn)行數(shù)據(jù)嚴(yán)重超標(biāo)現(xiàn)象極為常見，在超聲波檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)下，能夠更為真實(shí)、清晰地掌握配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電情況，從而更加清晰地掌握超聲波的變化狀態(tài)。利用TEV檢測(cè)技術(shù)來深入檢測(cè)其局部放電，并采取了科學(xué)的處理措施，有效緩解了配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電的故障威脅，收到了預(yù)期的檢測(cè)效果，具有相對(duì)明顯

的優(yōu)點(diǎn)?？傮w來看，TEV測(cè)量技術(shù)能夠更加精準(zhǔn)地監(jiān)測(cè)到開關(guān)柜的局放現(xiàn)象，從而提升電網(wǎng)的運(yùn)行效率，維護(hù)配網(wǎng)的安全，屬于相對(duì)經(jīng)濟(jì)實(shí)際又安全的檢測(cè)技術(shù)。

4 數(shù)據(jù)分析

檢測(cè)過程中，可以嘗試下面的數(shù)據(jù)判斷法：第一，如果開關(guān)室TEV背景數(shù)值和測(cè)試數(shù)均小于20dB，則意味著開關(guān)設(shè)備處于常規(guī)狀態(tài)。第二，當(dāng)發(fā)現(xiàn)TEV背景值<10dB，一部分開關(guān)柜測(cè)出的數(shù)據(jù)也處于20到30dB，則要嚴(yán)加注意開關(guān)柜，分析其未來的發(fā)展趨勢(shì)，如果數(shù)值小于10dB，測(cè)試數(shù)據(jù)在30dB以上，意味著開關(guān)柜存在局部放電問題，則適合引入定位技術(shù)來深入分析放電現(xiàn)象，嘗試對(duì)其定位觀察。當(dāng)測(cè)試值和背景值均大于30dB，而且開關(guān)柜也未有任何峰值，則需要采用定位技術(shù)分析信號(hào)的源頭，當(dāng)鎖定該信號(hào)來自于開關(guān)柜時(shí)則要采取措施加以處理。當(dāng)發(fā)現(xiàn)開關(guān)柜超聲波數(shù)據(jù)幅值處于6-20dB，則意味著開關(guān)中有局部放電現(xiàn)象，可以嘗試復(fù)測(cè)。在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，也要根據(jù)設(shè)備的具體性質(zhì)、種類來實(shí)施對(duì)比對(duì)照，具體對(duì)照、比較他們的周期性數(shù)據(jù)，以及變化幅度，變化幅度大于10dB則應(yīng)該集中注意，要深入觀察周圍有無干擾性信號(hào)，以及深入檢查開關(guān)柜有無問題和缺陷。

5 總結(jié)

采用超聲波技術(shù)以及TEV技術(shù)進(jìn)行高壓開關(guān)柜放電檢測(cè)，能夠收到預(yù)期的檢測(cè)效果，同普通的檢測(cè)技術(shù)對(duì)比有著一定的優(yōu)勢(shì)和優(yōu)點(diǎn)，能夠全面提高檢測(cè)效率，而且測(cè)試效果也更為簡(jiǎn)單、直接。這兩項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)殚_關(guān)柜設(shè)備的狀態(tài)檢修創(chuàng)造有利條件，提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持，從而從長(zhǎng)遠(yuǎn)維護(hù)開關(guān)柜的安全運(yùn)行。

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