留 毅，方偉文

（1.浙江群力電氣有限公司，浙江 杭州 310000；2.杭州諾貝爾集團(tuán)有限公司，浙江 杭州 310000）

1 局部放電檢測技術(shù)概述

對于局部放電檢測技術(shù)而言，它主要可分為四種類型。

（1）紫外線檢測技術(shù)。在外絕緣局部放電的情況下，由于擊穿的影響放電點附近氣體會有電離產(chǎn)生，而氣體種類與放射光波的頻率存在一定關(guān)系，電離后產(chǎn)生的氮離子發(fā)射的光譜則會落于紫外光波段。此時，借助特殊儀器接收紫外信號，利用可見光圖像疊加與成像處理，即可確定電暈的位置與強(qiáng)度。一般，紫外檢測技術(shù)屬于輔助性的帶電檢測技術(shù)，需要與其他檢測技術(shù)配合使用，從而尋找到局部放電信號，進(jìn)而確定放電點的放電部位和放電程度。

（2）超聲波檢測技術(shù)。它主要是借助超聲波傳感器采集超聲波信號，有效確定設(shè)備局部放電的位置及大小，其中超聲波信號的頻率范圍應(yīng)保持在20～200 kHz。由于超聲波信號屬于機(jī)械振動波，不會受電氣的干擾，因此可通過時差法和幅值法定位信號源。

（3）暫態(tài)地電壓檢測技術(shù)。一般，在針對電氣設(shè)備實施局部放電的情況下，可以經(jīng)由玻璃窗與開關(guān)柜的縫隙傳出電磁波。當(dāng)然，設(shè)備表層的金屬也可傳出電磁波，對地面形成持續(xù)性的暫態(tài)電壓脈沖信號。在開關(guān)柜金屬表層，該信號能實現(xiàn)傳播，并通過柜門縫隙或開關(guān)柜孔洞傳出，經(jīng)過金屬殼體外表面?zhèn)鞯酱蟮?。該技術(shù)在實際工作中的應(yīng)用，往往需要在開關(guān)柜的不同開口縫隙處裝設(shè)電容耦合式傳感器。要貼緊金屬外殼，才能對暫態(tài)地電壓信號進(jìn)行檢測。此外，對表征布局放電進(jìn)行判斷時，應(yīng)以測試讀數(shù)大小為依據(jù)，通過電磁波的特性定位設(shè)備內(nèi)部的放電源[1]。

（4）特高頻檢測技術(shù)。該技術(shù)也稱之為超高頻檢測技術(shù)，最常見的是利用特殊的特高頻傳感器，針對電磁波內(nèi)的特高頻分量進(jìn)行檢測，并基于此深層次地研究或許會發(fā)生放電的地方及其具體的類型?，F(xiàn)場開關(guān)柜的帶電檢測工作中常采用該技術(shù)，可通過時差法和幅值法定位放電源。

2 開關(guān)柜中局部放電檢測的技術(shù)應(yīng)用

2.1 應(yīng)用實例

本文通過對某個變電站開關(guān)柜局部放電檢測的實際過程為例進(jìn)行分析。具體地，采取比較研究的方式，針對在檢測開關(guān)柜局部放電過程中單一帶電檢測技術(shù)以及綜合檢測技術(shù)的不同特點，展開具體的剖析與論述。該變電站小室內(nèi)采用的是6面鎧裝移開式金屬封閉開關(guān)柜，圖1為母線小室內(nèi)開關(guān)柜示意圖。實際運(yùn)行過程中，小室內(nèi)臭氧味十分重，故而發(fā)出小時內(nèi)存在局部放電問題的質(zhì)疑。鑒于此，分別采取綜合檢測技術(shù)和單一帶電檢測技術(shù)檢測小室內(nèi)的各個開關(guān)柜。

圖1 母線小室內(nèi)開關(guān)柜示意圖

2.2 具體應(yīng)用

2.2.1 暫態(tài)地電壓檢測

利用暫態(tài)地電壓檢測技術(shù)檢測開關(guān)柜的后下、后上、前下、前上等位置，檢測結(jié)果如表1所示，其中12 dB為背景噪聲。由表1可知：313開關(guān)柜的最大信號為26 dB，最大信號幅值為29 dB，分別比背景噪聲大14 dB和17 dB。由此可得，此開關(guān)柜或許存在放電點。

表1 開關(guān)柜地電壓檢測結(jié)果

2.2.2 超聲波檢測

采取超聲波檢測的方式，對所有開關(guān)柜的柜門縫隙及其開孔位置進(jìn)行檢測。最后發(fā)現(xiàn)，313開關(guān)柜中部信號的幅值很大，如表2所示。通過連續(xù)檢測，相較于背景信號，313開關(guān)柜處超聲波信號的峰值與有效值明顯偏大，且具有明顯的100 Hz相關(guān)性與50 Hz相關(guān)性。同時，通過開關(guān)柜超聲波檢測相位圖譜可知，313開關(guān)柜處的超聲波信號工頻相干性較為明顯。因此，可以判斷313開關(guān)柜處的放電類型屬于不對稱懸浮放電，且距離柜門中部較遠(yuǎn)時，信號的100 Hz相關(guān)性、50 Hz相關(guān)性、峰值與有效值明顯減小。

表2 313開關(guān)柜超聲波檢測結(jié)果

2.2.3 特高頻檢測

利用特高頻檢測技術(shù)檢測所有的開關(guān)柜，最終意識到此類開關(guān)柜均存在放電信號的可能。為此，繪制了特高頻檢測信號圖譜，以此展現(xiàn)所有的檢測開關(guān)柜后獲取到的特高頻信號。PRPS譜圖的兩簇信號屬于標(biāo)準(zhǔn)信號，此類信號差不多維持270°與90°，工頻相關(guān)性強(qiáng)，意味著此類疑似放電信號為懸浮信號。同時，313開關(guān)柜前柜門與后柜門處信號最大幅值分別為63 dB和64 dB，而301開關(guān)柜后柜門處信號最大幅值為63 dB，說明各柜門觀察窗的特高頻信號在幅值方面沒有明顯差別，不能通過幅值法準(zhǔn)確定位信號源。要想尋找準(zhǔn)確的疑似放電點位置，可以借助時差定位法進(jìn)行檢測。通過對PRPS圖譜中兩簇大小相差較大的特征的分析研究，可推導(dǎo)出放電信號是一種不對稱的懸浮放電，并從不同方向上進(jìn)行定位，從而判斷出疑似放電點位于313開關(guān)柜的中間位置[2]。

2.2.4 綜合檢測法檢測

首先，利用特高頻檢測技術(shù)初步檢測小室。當(dāng)小室內(nèi)的開關(guān)柜出現(xiàn)異常信號時，可利用電磁波信號傳播方向性及該檢測的幅值法，確定信號來源[3]。其次，通過暫態(tài)地電壓檢測技術(shù)檢測每一面開關(guān)柜，檢測結(jié)構(gòu)如表1所示，以此判斷313開關(guān)柜數(shù)據(jù)異常，可能存在局部電源。同時，利用特高頻檢測中的時差法，定位313開關(guān)柜周圍信號，最終確定信號源處于該柜中間部位。再次，依托超聲波檢測技術(shù)深入檢測313開關(guān)柜的孔洞與周圍的縫隙。不難看出，開關(guān)柜后的縫隙位置處具有很強(qiáng)的信號，由此可判定此類信號為不對稱懸浮放電。最后，運(yùn)用紫外檢測技術(shù)進(jìn)一步檢測313開關(guān)柜中間位置，可知該柜中間位置為穿墻套管和母排引下線相連處，且連接位置存在放電問題。

2.2.5 停電后放電部位檢測

將小室內(nèi)各個開關(guān)柜停電后，開柜檢測313開關(guān)柜?？梢园l(fā)現(xiàn)，313開關(guān)柜母排引下線處存在輕微的受潮及少量臟污，且和穿墻套管相接處有放電的苗頭，做標(biāo)記，這將對綜合檢測技術(shù)的效用提供佐證。

3 結(jié) 論

開關(guān)柜在配電網(wǎng)中具有較廣的適用范圍，使用數(shù)量也十分之大，因此其自身引起的故障也多。這需要將局部放電檢測技術(shù)合理應(yīng)用于開關(guān)柜，采用多種檢測技術(shù)相結(jié)合的方式，保證檢測的時效性和準(zhǔn)確性，及早發(fā)現(xiàn)和處理故障，從而提高電氣設(shè)備的安全性與可靠性，有效實現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 胡 冉，張順斌.10kV開關(guān)柜局部放電在線檢測仿真分析及應(yīng)用[J].廣東電力，2011，（8）：87-90.

[2] 楊 超，張 霖.開關(guān)柜局部放電帶電檢測技術(shù)的運(yùn)用[J].電氣開關(guān)，2011，（5）：6-8.

[3] 孔令明，肖云東，劉 娟，等.開關(guān)柜局部放電帶電檢測定位技術(shù)的應(yīng)用與研究[J].山東電力技術(shù)，2010，（6）：5-8.