董建玲 郭永凱 滑勉 林選 李昊陽

摘要

對(duì)于高壓開關(guān)拒局部放電綜合診斷，一般是去發(fā)現(xiàn)主要的四種放電現(xiàn)象，即電暈放電現(xiàn)象、懸浮電位放電現(xiàn)象、沿面放電現(xiàn)象以及內(nèi)部放電現(xiàn)象，采用的方法主要有TEV地電波檢測技術(shù)、AE/AA超聲波檢測技術(shù)、UHF特高頻檢測技術(shù)，在檢測過程中，因現(xiàn)場環(huán)境的不同及各種干擾，采用單一的檢測方法并不能全面、客觀、真實(shí)的反映設(shè)備的運(yùn)行狀況?；诖耍C合運(yùn)用不同檢測方法，通過相關(guān)軟件對(duì)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)分析的方法來開展高壓開關(guān)柜局部放電綜合診斷工作，更能有效反映高壓開關(guān)柜潛在放電性故障及內(nèi)部絕緣劣化的問題，呼之欲出一款局放神器一基于多信號(hào)同步處理技術(shù)的開關(guān)拒局放智能診斷儀。

【關(guān)鍵詞】開關(guān)拒 局放診斷

1 開發(fā)背景

（1）開關(guān)柜一作為接受與分配電能之用，是向配網(wǎng)/用戶供電的直接設(shè)備，是配電網(wǎng)中重要的電力設(shè)備，當(dāng)高壓開關(guān)柜發(fā)生故障后會(huì)造成嚴(yán)重后果，比如像開關(guān)柜內(nèi)設(shè)備因絕緣劣化而導(dǎo)致的開關(guān)柜爆炸、引發(fā)火災(zāi)等事故，從而造成重大經(jīng)濟(jì)損失，影響電網(wǎng)的可靠供電性。

（2）高壓開關(guān)柜在日常的運(yùn)行中出現(xiàn)的故障究其原因多與絕緣性、導(dǎo)電性和機(jī)械方面有關(guān)。據(jù)某省電網(wǎng)對(duì)開關(guān)柜設(shè)備故障的統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)絕緣與載流故障比率約占60%以上，而絕緣與載流故障都與放電現(xiàn)象密切有關(guān)，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，發(fā)生故障前在事故潛伏期內(nèi)應(yīng)該都可能有放電現(xiàn)象產(chǎn)生，局部放電既是征兆也是導(dǎo)致絕緣劣化、發(fā)生絕緣故障的主要原因。酉己網(wǎng)開關(guān)柜依靠以往的巡視、試驗(yàn)和檢測技術(shù)，往往難以達(dá)到及時(shí)掌握設(shè)備缺陷的要求。傳統(tǒng)的停電預(yù)防性試驗(yàn)主要是依靠耐壓試驗(yàn)等進(jìn)行絕緣性能檢查，由于高壓開關(guān)柜預(yù)防性試驗(yàn)周期的時(shí)間間隔較長，一般為1～3年，很難發(fā)現(xiàn)在兩次預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)間間隔之間發(fā)展的絕緣缺陷，這都容易造成絕緣不良事故;在帶電檢測方面，采用較多的非接觸檢測方法，如紅外等技術(shù)，對(duì)于變壓器、避雷器等敞開式設(shè)備的檢測效果非常好，但對(duì)于開關(guān)柜這種封閉式設(shè)備，因?yàn)橛型鈿て帘?，效果不太理想。因此，局放檢測就成為了我們對(duì)高壓開關(guān)柜設(shè)備絕緣狀況監(jiān)測的重要技術(shù)手段。

高壓開關(guān)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜，各類設(shè)備交錯(cuò)不一，產(chǎn)生局放的原因多種多樣，主要表現(xiàn)有：絕緣部件內(nèi)部存在雜質(zhì)或氣泡、一次元件積污、受潮、絕緣尺寸或安裝的絕緣間隙不夠、導(dǎo)體接觸不良、電纜頭制作不合格、絕緣子開裂等等。

（3）開關(guān)柜目前檢測技術(shù)及表現(xiàn)。

1.開關(guān)柜暫態(tài)地電壓TEV檢測、超聲波檢測AE/AA檢測、特高頻UHF檢測;

2.三項(xiàng)檢測技術(shù)相對(duì)獨(dú)立，不可同步完成，工作步驟復(fù)雜、耗時(shí)長;

3.現(xiàn)局放檢測工作表現(xiàn)為：檢測步驟一繁，問題查找-難。

2 開發(fā)項(xiàng)目概況

基于前述背景情況及現(xiàn)行檢測技術(shù)手段的應(yīng)用表現(xiàn)，一款能夠做到綜合施效的開關(guān)柜局放智能診斷儀也就應(yīng)運(yùn)而生。

2.1 項(xiàng)目簡介

開關(guān)柜潛在放電性故障快速診斷系統(tǒng)具備帶電檢測和停電檢測兩大模式，由數(shù)據(jù)采集處理、智能升壓、APP測控智能診斷終端三大模塊構(gòu)成，具備暫態(tài)地電壓TEV、超聲波檢測AE、特高頻UHF三種信號(hào)“3×N”多柜同步檢測功能;可自動(dòng)升降壓完成交流耐壓及局部放電起始、熄滅電壓測試;采用三種放電信號(hào)的同時(shí)域特征分析方法，智能診斷放電性質(zhì);帶電檢測、放電診斷、智能升壓操作可通過APP一鍵完成，省時(shí)省力、輕便快捷。

（1）創(chuàng)新點(diǎn)為，一是采用無線WFI技術(shù)，實(shí)現(xiàn)局放、耐壓試驗(yàn)遠(yuǎn)程操作;二是首次提出和應(yīng)用三種局放信號(hào)同步采集、同時(shí)域處理;三是首次在局放帶電檢測檢測中引入起始、熄滅電壓輔助診斷方法;四是實(shí)現(xiàn)智能升降壓操作，可以通過設(shè)定電壓或局放量，自動(dòng)升降壓操作或斷電（目前不接地系統(tǒng)中，開關(guān)柜的保護(hù)比較單一，主要就是過電流保護(hù)，這種保護(hù)都是事故后的自動(dòng)切斷，因?yàn)楸Ｗo(hù)范圍的影響，對(duì)于開關(guān)柜本身故障的靈敏度比較差;局放量保護(hù)，可設(shè)定多段限值，對(duì)應(yīng)報(bào)警、跳閘等反應(yīng)動(dòng)作，有利于事前預(yù)防、檢查，一定程度上可以彌補(bǔ)開關(guān)柜母差保護(hù)的空白）;五是首次應(yīng)用三種局放信號(hào)同時(shí)域特征圖譜分析及診斷方法。

（2）安全性上，無線非接觸完成檢測及升壓，人員均可遠(yuǎn)離帶電體，人員安全有保證;智能升壓模塊操控調(diào)壓器具備告警、自動(dòng)降壓、自動(dòng)斷電等保護(hù)功能，技術(shù)防護(hù)功能強(qiáng);智能升壓模塊可根據(jù)局放信號(hào)智能升降壓，試驗(yàn)電壓低于設(shè)備絕緣水平，避免對(duì)設(shè)備絕緣造成損傷，設(shè)備安全有保障。

（3）遠(yuǎn)程無線對(duì)多面開關(guān)柜同步完成局放檢測，節(jié)省工作時(shí)間;綜合三種信號(hào)智能診斷放電類型，避免人為主觀判斷誤差，確保設(shè)備“零缺陷”運(yùn)行，體現(xiàn)了很好的經(jīng)濟(jì)性。

（4）遠(yuǎn)程無線帶電檢測模塊適用于所有型號(hào)開關(guān)柜、配電柜及環(huán)網(wǎng)柜等帶電檢測工作;無線控制調(diào)壓器模塊可對(duì)所有型號(hào)調(diào)壓器進(jìn)行改裝，體現(xiàn)了很好的實(shí)用性和可推廣性。

（5）有力解決了常規(guī)工作中的痛點(diǎn)：常規(guī)檢測步驟繁瑣、耗時(shí)長，由人為主觀判斷放電類型，誤差大，調(diào)壓工作由人員人工操作，無法完成精細(xì)化調(diào)壓。

2.2 項(xiàng)目應(yīng)用及推廣前景

對(duì)國網(wǎng)臨汾供電公司所轄變電站的開關(guān)柜進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)判斷局放異常的開關(guān)柜進(jìn)行跟進(jìn)檢修，對(duì)發(fā)現(xiàn)問題及判斷準(zhǔn)確驗(yàn)證率達(dá)92%以上，可以做到“抓得到，抓得準(zhǔn)”。如圖1、圖2所示。

3 結(jié)束語

電力的可靠供應(yīng)在國民經(jīng)濟(jì)生活中舉足輕重，開關(guān)柜作為電力系統(tǒng)中不可或缺的重要設(shè)備，保障它的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要意義，用最新的智能化設(shè)備去預(yù)防性的給它做“體檢”，力求在成為問題之前去發(fā)現(xiàn)問題，消除缺陷、排除隱患，上述開關(guān)柜局放檢測系統(tǒng)適用面廣，實(shí)用性強(qiáng)，功能強(qiáng)大，簡單便捷，可謂局放神器。

參考文獻(xiàn)

[1]潘嘉濤.開關(guān)柜潛在放電性故障快速診斷設(shè)備系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用[J].科技資訊，2014（04）.