魏明濤
(西電寶雞電氣有限公司,陜西 寶雞 721000)
在線檢測10kV開關(guān)柜局部放電方法研究
魏明濤
(西電寶雞電氣有限公司,陜西 寶雞 721000)
為檢測10kV開關(guān)柜的使用性能,內(nèi)部是否存在接觸不良或者是由于絕緣缺陷導(dǎo)致的劣化等情況,本文簡要探討檢測的三個主要方法,即暫態(tài)對地電壓(TEV)、超聲波(AE)、超高頻(UHF),以期通過方法的研究,找到最佳檢測途徑,并未維修等工作提供更加準確的數(shù)據(jù)保障,保證10kV開關(guān)柜安全運行。
在線檢測;開關(guān)柜;局部放電
10kV開關(guān)柜在我國的配電系統(tǒng)中是非常常見也是非常重要的一種電氣設(shè)備,它的運行狀況將會影響到整個電氣系統(tǒng)的運行,其內(nèi)部存在的接觸不良和絕緣劣化等情況都會對安全配電造成惡劣影響,留下安全隱患。針對這個問題采取相應(yīng)的解決辦法,是非常緊迫的。常見的檢測技術(shù)主要是針對絕緣性能的檢查,這種方法有一定的效果,但是對與內(nèi)部的固有絕緣材料是有累積性傷害的,另外,進行檢測的時候,比較要斷電,給系統(tǒng)帶來一定的不便。根據(jù)檢測的經(jīng)驗我們可以得出,在故障發(fā)生之前,一般情況下會存在放電的現(xiàn)象,這種放電的情況就是事故潛伏的表現(xiàn),我們可以通過對放電情況的檢測來檢測絕緣隱患,而不用斷電或者傷害絕緣材料,不影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。下面我們就從試驗儀器和檢測方法兩個角度,分析在線檢測10kv開關(guān)柜局部放電發(fā)的方法。
1.1 便攜式開關(guān)柜局部放電檢測儀
便攜式開關(guān)柜局部放電檢測儀并不是像以往的測試儀器那樣,采用侵入式的測量方式和檢測方法,而是采用超聲波或者是地電波的方法來工作的。超聲波模式下,通過分貝的瀆職來顯示放電程度,是通過耳機收聽這些訊號并進行記錄的;地電波則通過為每1周波內(nèi)局部放電脈波的數(shù)目和內(nèi)部放電的數(shù)值,每當局部放電的量超過了這個和數(shù)值,達到了其臨界點,顯示數(shù)值的顏色就會發(fā)生非常明顯的變化,提醒工作人員,有異常情況的發(fā)生。
1.2 清華M200 超高頻局部放電系統(tǒng)
清華M200超高頻局部放電系統(tǒng)由兩個超高頻探頭、同軸測試線、手持式示波器三大部分組成。超高頻探頭主要是用來獲取超高頻的信號,并設(shè)有兩個主要輸出端口:RO和HO輸出端口。RO端口輸出的并不是原始的數(shù)據(jù),而是經(jīng)過一系列的處理之后的結(jié)果,RO端口輸出的則是原始的數(shù)據(jù),是對局部放電情況的真實記錄。
2.1 TEV檢測技術(shù)
我們在文中所提到的10kV開關(guān)柜一旦出現(xiàn)局部放電的現(xiàn)象,不可避免地會產(chǎn)生相應(yīng)的電磁波,一般在設(shè)備的金屬外殼上會有大小不均的孔洞,這些電磁波就可以通過這些孔洞泄漏,泄露產(chǎn)生TEV。TEV是在接地的金屬外殼上產(chǎn)生的,幅值比較小,從幾毫伏至幾伏不等,時間也特別的短,有幾納秒的上升時間。采用比較專業(yè)的傳感器來捕捉這種時間極短而又幅度很低的數(shù)值。這種傳感器用相對讀數(shù)來描述局部放電程度,其安裝位置在靠近開關(guān)柜的金屬表面,一般是在有開口或者是有裂縫的地方。由于這種信號的大小與局部放電的程度有很大的關(guān)系,因此,傳感器所安裝的位置越是接近放電點,收到的TEV幅值也就越大,也就說明存在的放電情況嚴重,事故發(fā)生的可能性就大。
2.2 AE檢測技術(shù)
設(shè)備的內(nèi)部的局部放電會帶來振動,這里我們所說的AE檢測,即通過在設(shè)備腔體外壁上安裝超聲波傳感器來測量局部放電信號。超生波是非常細小的,且傳播速度很快,傳播時間很短暫,很快就會消失。這種細小的超聲波是很難穿透設(shè)備的,因此,AE檢測的設(shè)備需要安裝在開口或者是裂縫的地方。需要特別提到的是,這種振動所產(chǎn)生的超聲波是很有方向性的,傳感器不可以隨意安置,而是需要指向局部放電的電源處才可以,只有這樣才能獲得最大的靈敏度,檢測到最準確的數(shù)據(jù)。10kV開關(guān)柜可以選擇散熱孔、開關(guān)柜棱角縫隙作為傳感器放置點,因為這些地方靠近放電點,信號強,聲音也大,對于放電情況的檢測最為精確。
2.3 UHF檢測技術(shù)。
UHF法是通過UHF傳感器對電力設(shè)備中局部放電時產(chǎn)生的超高頻電磁波信號進行檢測,檢測過程匯總收集放電信息,進而對放電情況進行檢測的方法。在各種檢測過程中,現(xiàn)場如果存在大量的電暈,就會對檢測構(gòu)成干擾,不過由于這種干擾主要集中在300MHz以下,UHF法所在的幅值是可以避開這些干擾的,相對于其他的檢測方法,具有更高的靈敏度,抗干擾能力也更強,可實現(xiàn)局部放電帶電檢測、定位以及缺陷類型識別等優(yōu)點。
不同的10kv開關(guān)柜的具體使用環(huán)境不同,所面臨的干擾情況也不同,內(nèi)部放電情況也千差萬別,因此,不能只依靠單一的檢測手段進行檢測,而是應(yīng)該綜合運用,合理甄別,提高隱患識別的準確性,保障開關(guān)柜的安全運行。
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