10kV开关柜局部放电检测方法研究

曹炀 弥潇 陈家喻

摘要：10kV配网的运行安全与稳定在很大程度上取决于10kV配网开关柜工作运行状态，运行质量更是关系到配网安全，基于10kV配网开关柜在配网系统中的重要性，本文主要探讨10kV开关柜局部放电故障的带电检测诊断工作，提高带电检测的准确性、可靠性。本文还主要分析了10kV配网开关柜局部放电带电检测的有效方法。

关键词：10kV;开关柜;带电检测

10kV配网开关柜是配电网中的重要组成部分，10kV配网开关柜在运行过程中可能会出现放电及带电问题，该问题会直接影响10kV配网开关柜运行的安全性与可靠性，存在很大的危害性。其危害性主要表现在开关柜设备被击穿的危害，开关柜局部被击穿的危害，开关柜绝缘系统被击穿的危害性等。10kV配网开关柜局部放电带电检测技术主要有超声波检测技术、地电波检测技术，笔者结合实际经验，探讨了10kV配网开关柜局部放电带电检测的有效策略。

1 10kV配网开关柜局部放电带电现象的危害性分析

1.1 开关柜设备被击穿的危害性

在10kV配网及开关柜设备运行过程中可能会出现击穿以及绝缘放电现象，而该现象发生后易产生较强腐蚀性，进而对开关柜设备造成局部损伤或者腐蚀，增强开关柜设备绝缘体的导电性，从而造成10kV配网开关柜设备被击穿的状况，影响整个10kV配网的运行安全。

1.2 开关柜局部被击穿的危害性

在10kV配网运行中，开关柜局部放电会引发放电处绝缘体被击穿。开关柜绝缘体局部被击穿不仅会危害开关柜的结构与功能，同时还对10kV配网的整体运行造成一定威胁。

1.3 开关柜绝缘系统被击穿的危害性

10kV配网开关柜局部被击穿，若不及时加以检修，长此以往将会在10kV开关柜的放电点以及放电部位形成积累效应，导致开关柜绝缘系统出现崩溃现象，严重的话会造成开关柜绝缘系统彻底被击穿，从而影响10kV配网运行的安全性与稳定性。

2.10kV配网开关柜局部放电带电检测技术

2.1超声波检测技术

在实际检测中，以GZPD-01G型局部放电在线监测系统为核心平台，局部放电在线监测是目前业内公认的最有效的状态监测方法，系统采用分布式结构，每个局部放电采集器通过同轴电缆连接一个GIS局放传感器，即为数字化超高频-UHF传感器，控制器通过多芯电缆与数据服务器连接。

在实际应用的过程中，该技术严格按照国家电网公司颁布的行业标准“Q/GDW540.1变电设备在线监测装置检验规范”设计，通过中国电科院电力工业电气设备质量检验测试中心最严格的型式试验，产品稳定性和可靠性已达最严格的工业标准;采用“噪声统计分析”方法配合软硬件滤波，屏蔽等手段，对于常见的放电干扰可以及时确定频段的干扰信号进行有效抑制，对于重复出现的干扰信号，可以根据信号的波形特征、频谱特征和工频相关性进行识别和消除;具备异常报警功能，根据局部放电严重程度给出不同的报警级别，进而提高10kV配网开关柜局部放电带电检测的综合质量水平。

2.2地电波检测技术

在10kV配网开关柜局部放电的过程中，放电量会大量聚集在接地点相邻金属部位，进而形成对地电流，以实现设备金属表面上的电流传播。针对10kV配网开关柜内部放电而言，其放电量会聚集在接地屏蔽的内表面，形成屏蔽連续的防护膜，使得在开关柜设备外部无法检测到内部放电信号，这种屏蔽防护膜一般会在设备绝缘部位和电缆绝缘终端等位置存在不连续屏蔽现象，开关柜设备内部放电信号会以此通道传播到设备外部。而地电波检测技术应用这一原理，依托于麦克斯韦电磁场研究理论，在局部放电的过程中由于电流、信号的流向引发电场变化，形成磁场，磁场和电场相互感应和相互激发，进而形成对外传播的电磁波。

在10kV配网开关柜局部放电的过程中，一部分电能量转化为电磁波传播到开关柜设备外部的金属表面，开关柜连接地面，使得电磁波在开关柜外表面感应出高频电流，利用电容耦合即可测出放电脉冲信号。相比于超声波检测技术而言，地电波检测技术更为方便准确，保证检测质量的同时还降低检测成本，值得被推崇。

3.10kV配网开关柜局部放电带电检测的有效策略

3.1科学合理的设计10kV配网开关柜

在我国电力事业快速发展的情况下，国家对电网建设给予了高度重视，特别是配网开关柜的合理运用，必须注重放电状态时的安全性，才能更好的保障电力系统运行可靠性。因此，想要保证10kV配网开关柜后期的正常运行，相关运维检修人员必须对其进行科学合理的设计，是非常重要的基础条件。

3.2重视10kV配网开关柜的运行前试验

在正式使用10kV配网之前，相关运维检修人员应对其运行前的试验工作给予高度重视，严格按照相关要求进行，并以电力标准规范和设计要求为基准，才能在通过耐压试验，确保10kV配网开关柜放电得到比较仔细的检测。所以，在实践操作中，只有确保试验通过，并且，其各个方面都能符合相关电力规定和国家政策指标，才能将该10kV配网开关柜设备正式应用到配网系统中。

3.310kV配网开关柜的后期检修和维护技术

根据当前电力系统的运行情况来看，局部放电情况，是10kV配网开关柜在运行过程中不可忽视的问题，其能产生的影响不可小视。因此，想要有效保证10kV配网开关柜放电时的运行安全，相关运维检修人员必须定期对其开关柜进行检测，是避免放电引起安全事故的有效方法。如果在检测开关柜时，发现其中存在局部放电情况，应当及时采取正确检修方式，并结合实际情况进行预防措施。同时，维护10kV配网开关柜也是应当重视的环节，开关柜的运行动态应当时刻关注，保证开关柜设备的正常性能，以有效保证开关柜的使用常年，为供电企业降低投入成本。

另外，随着我国科技技术的进步，在维护和检修10kV配网开关柜局部放電的过程中，应当合理采用当前新型检修设备，并不断对检修和维护技术加以改革和升级，以有效保证开关柜局部放电的维护和检修质量，达到10kV配网开关柜设备正常运行的目的。

3.4优化10kV配网开关柜的放电带电检测在不同环境下的操作

如果10kV配网开关柜设备在环境污秽的情况下进行，会因此而增加其电阻值，如果此时利用TEV法来检测开关柜局部放电情况，可能会出现推算值产生误差的情况，要么数据会偏小，要么会检测不出，所以，此时利用超声波检测法是比较适宜的。10kV配网开关柜如果在情况比较潮湿的环境下，其设备可能会出现局部放电现象，并会加快其声音的传播速度，在这种情况下要对开关柜放电情况进行检测，如果使用超声波检测法，会出现推算结果偏大的情况，而TEV检测法却能在该环境下发挥有效的作用。另外，TEV检测法应当优先适用于高海拔条件下的检测，因为该地区空气比较稀薄，其传播声音的速度相对较快，声能随之增加，所以，如果要对开关柜局部放电情况进行检测，应当采用TEV检测法。

参考文献

[1]10kV配网开关柜局部放电带电检测应用[J].章坚.电力科学与工程.2011（06）

[2]开关柜局部放电原因分析与处理[J].庞骁刚.云南电力技术.2011（04）

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