于臻

摘要：通過對高壓開關(guān)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)開展分析，了解其內(nèi)部有多個電氣設(shè)備。本文提出了暫態(tài)地電壓檢測原理、特高頻檢測原理，對參考經(jīng)驗判據(jù)法、比較法、曲線分析法等局部放電判定方法進行了論述，并以避雷器為例，對局部放電檢測進行了探究，以便提升檢測的有效性，為關(guān)注這一類話題的人們提供參考。

關(guān)鍵詞：高壓開關(guān)柜;電氣設(shè)備;局部放電

引言：隨著國民經(jīng)濟快速增長，人們生活水平日益提高，不僅對電量的需求增加，而且對供電質(zhì)量提出了高要求。高壓開關(guān)柜是主要電氣設(shè)備之一，當前在很多變電站得到有效應用，對供電系統(tǒng)運行具有重要影響。但高壓開柜內(nèi)部電氣設(shè)備在長時期運行中，比較容易形成絕緣劣化，因此有必要對其局部放電特性進行檢測。

一、高壓開關(guān)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)

金屬柜體是高壓開關(guān)柜的主要構(gòu)造，其內(nèi)部有多個設(shè)備。例如，互感器、接觸器、斷路器、接地開關(guān)、負荷開關(guān)等。該金屬柜體主要有兩種形式，一種是半封閉式的金屬柜體，另一種是全封閉的金屬柜體。由于多個設(shè)備聚集在一個金屬柜體中，所以其占地面積是比較小的，結(jié)構(gòu)也相對緊湊，有利于縮短施工工期。在電力系統(tǒng)運行中，高壓開關(guān)柜發(fā)揮著重要作用，不僅能夠有效接收電能，而且還能夠進行電能分配。

二、高壓開關(guān)內(nèi)部電氣設(shè)備局部放電特性的檢測方法

（一）局部放電檢測原理

通過對高壓開關(guān)柜內(nèi)部電氣設(shè)備局部放電情況觀察和分析可知，其發(fā)電過程中，會出現(xiàn)一些物理現(xiàn)象。如，光的物理現(xiàn)象、聲的物理現(xiàn)象等。因此，在進行局部放電特性的檢測中，需要都物理量進行檢測，并科學的進行特征量的提取，以便為其局部放電現(xiàn)象的分析提供有利條件，也能為絕緣狀態(tài)評估工作奠定良好的基礎(chǔ)。其具體的檢測原理主要有以下幾個：

第一，特高頻檢測原理?；谠撛磉M行高壓開關(guān)柜內(nèi)部電氣設(shè)備局部放電特性的檢測，需要充分發(fā)揮特高頻傳感器的作用。主要是因為特高頻傳感器能夠?qū)植糠烹娺^程中出現(xiàn)的特高頻電磁波信號開展有效的檢測，為其放電特性分析提供依據(jù)，并能夠獲取和明確局放信號的幅值、相位等重要信息[1]。特高頻檢測原理是高壓開關(guān)內(nèi)部電氣設(shè)備局部放電特性檢測的主要原理之一，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的檢測效果。主要是因為特高頻信號傳輸?shù)穆窂奖容^特殊，一種路徑是從觀察孔傳出的，另一種路徑是從柜子縫隙傳出的，基于特高頻檢測原理的檢測方法具有較強的抗干擾能力，并且能夠進行精準的定位，所以可以有效的進行特高頻電磁波信號檢測。

第二，暫態(tài)地電壓檢測原理。暫態(tài)地電壓檢測原理近年來被廣泛應用在局部放電檢測中，具有外界干擾信號少的特點，有利于提升在線檢測的靈敏度與可靠性。在高壓開關(guān)內(nèi)部設(shè)備局部放電中，該原理主要是借助電容耦合測出局部放電產(chǎn)生的脈沖和幅值，有利于提升檢測的效率與質(zhì)量。

（二）局部放電判定方法

近年來，隨著電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展，高壓開關(guān)柜的應用也越來越廣泛，為了充分發(fā)揮高壓開關(guān)柜內(nèi)部電氣設(shè)備的作用，加大了局部放電檢測方法的研究力度。在新時期，新的局部放電檢測方法層出不窮。其中，最常用的檢測方法有三種，一是曲線分析法，二是比較法，三是參考經(jīng)驗判據(jù)。

第一，曲線分析法。在高壓開關(guān)柜內(nèi)部電氣設(shè)備運行中，雖然會受到一定的干擾，但這些干擾在所有設(shè)備上的作用呈現(xiàn)了一致性的特征，在某種程度上為局部放電檢測提供了有利條件[2]。因此，在實際檢測中，能夠在較短的時間對開關(guān)室內(nèi)的開關(guān)柜進行有效的測試，依據(jù)測試獲取的數(shù)據(jù)，可以有針對性的開展數(shù)據(jù)曲線繪制工作，采用曲線分析方法進行局部放電特性的判斷。一般來說，依據(jù)測試結(jié)果繪制的曲線主要有兩種形式，一種曲線有凸點，另一種曲線比較平緩。如果繪制的曲線屬于第一種形式，則可以證明高壓開關(guān)柜存在放電的情況;如果繪制曲線屬于第二種形式，則可以證明開關(guān)柜是不存在明顯放電現(xiàn)象的。

第二，比較法。在高壓開關(guān)柜內(nèi)部設(shè)備局部放電特性檢測中，比較法是一種有效的判定方法。其主要包括兩種方式，一種方式是進行縱向比較，另一種方式是進行橫向比較。其中，前者主要是針對不同時間的測試結(jié)果進行對比分析，在這一過程中，既可以了解開關(guān)柜內(nèi)部設(shè)備的運行狀態(tài)，又能夠發(fā)現(xiàn)和掌握局部放電的主要趨勢。在對同一開關(guān)室的開關(guān)同一測試結(jié)果進行比較時，需要采用橫向比較方式進行局部放電的判定，而且這些開關(guān)的等級都是相同的。在比較中，一旦發(fā)現(xiàn)某些高壓開關(guān)柜現(xiàn)場背景值比其它開關(guān)大時，可以證明其是存在缺陷的，會對設(shè)備運行狀況產(chǎn)生不良影響。

第三，參考經(jīng)驗判據(jù)的方法。應用該方法進行開關(guān)柜內(nèi)部設(shè)備局部放電判定時，主要是參考國外及國內(nèi)其他地方的適用判據(jù)。

（三）局部放電定位的方法

聲電聯(lián)合法、時差法、平分面法和幅值法是進行開關(guān)柜內(nèi)部設(shè)備局部放電定位的主要方法。在對局部放電定位過程中，需要借助UHF傳感器和TEV傳感器。與此同時，還應該明確其幅值，了解時間差。因此，在這一過程中，需要對聲電聯(lián)定位法的原理進行合理的應用，主要是基于該原理計算超聲波信號和電信號的時間差，進而可為高壓開關(guān)內(nèi)部設(shè)備局部放電提供有利條件，提升定位的效率與精準性。另外，還能及時發(fā)現(xiàn)存在缺陷或者異常高壓開關(guān)柜的具體位置。此外，在局部放電定位方面，暫態(tài)地電壓原理的作用也是不可小視的，在開展一次定位分析工作中，需要對該原理進行合理的應用，并以特高頻傳感器為支撐，進而可以明確缺陷的大概位置。在開展二次定位分析工作中，需要注重超聲波傳感器作用的發(fā)揮，通對其信號進行檢測，能夠?qū)F(xiàn)場的干擾因素及時排除，為局部放電定位創(chuàng)造良好的環(huán)境，不僅能夠在整體上提升缺陷識別的準確度，而且對高壓開關(guān)內(nèi)部設(shè)備局部放電精準度的提高也具有重要意義。

三、局部放電案例分析

為了有效的開展高壓開關(guān)柜內(nèi)部設(shè)備局部放電特性檢測工作，本文主要以避雷器內(nèi)部局部放電為例，對相關(guān)檢測工作進行了探究。

（一）TEV檢測結(jié)果

采用超聲波法對某開關(guān)柜進行局部放電檢測時，并沒有發(fā)現(xiàn)異常的情況。但使用暫態(tài)地電壓檢測法發(fā)現(xiàn)該開關(guān)柜有異常局部放電信號。通過采用橫向比較方式，發(fā)現(xiàn)2號站變開關(guān)柜測試的數(shù)據(jù)是比較大的，不在標準值的范圍之內(nèi)，其最大相對值已經(jīng)達到了31dB，所以可判定其內(nèi)部設(shè)備存在著嚴重的放電現(xiàn)象[3]。

（二）局部放電源定位

為了快速且準確的找出2號站變開關(guān)柜內(nèi)部設(shè)備局部放電源的位置，在本次測驗中，主要采用了停電實驗的方式，并借助YDQ交流耐壓實驗器，在此基礎(chǔ)上開展對避雷器升壓的工作。為了明確超聲數(shù)值，了解暫態(tài)地電壓，還對其運行狀況進行了模擬。通過對相關(guān)數(shù)據(jù)分析可知，除了避雷器TEV測試值，其它的測試值都在相關(guān)標準之內(nèi)。因此，需要對開關(guān)柜避雷器測試值進行了深入的分析，發(fā)現(xiàn)其某處的暫態(tài)地電壓測試值明顯大于其它值，所以需要對其進行全方位的探究。

（三）診斷分析

為了全面了解避雷器的問題，進行現(xiàn)場解體檢查，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的閥片出現(xiàn)了松動的問題，并且該問題是比較嚴重的，在底部就可以看到非常明顯的間隙，所以可以判定其是引發(fā)高壓開關(guān)局部放電的主要原因，而且屬于空穴放電，所以應該對其進行有效的維護。

結(jié)論：總之，高壓開關(guān)柜是變電站重要的設(shè)備之一，對其運行具有重要影響。在長時期運行中，開關(guān)柜內(nèi)部設(shè)備容易出現(xiàn)局部放電的現(xiàn)象，會降低絕緣強度，影響設(shè)備正常運行。因此，需要做好局部放電特性檢測工作，掌握暫態(tài)地電壓和特高頻檢測原理，對局放判定方法進行合理利用，以便提高定位和缺陷判定的準確性。

參考文獻：

[1]李永祥，郭力強，高佳琦.高壓開關(guān)柜內(nèi)部電氣設(shè)備局部放電特性的檢測與分析[J].高壓電器，2018，54（01）：97-103+109.

[2]鄭云海，方麗妮，吳奇寶.利用超聲波檢測法檢測開關(guān)柜內(nèi)部局部放電故障[J].電世界，2017，58（02）：32-33.

[3]李夢.開關(guān)柜局部放電檢測技術(shù)分析及案例應用[J].農(nóng)村電工，2015，23（12）：29.