國(guó)家電投集團(tuán)協(xié)鑫濱海發(fā)電有限公司 郭東風(fēng) 方威

1 引言

目前，10kV 開關(guān)柜在配電網(wǎng)中是非常重要的一部分。在運(yùn)行過程中可能會(huì)發(fā)生局部放電的情況，這種情況可以直接影響到10kV開關(guān)柜的使用。10kV電網(wǎng)運(yùn)行的安全性主要取決于開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)，相關(guān)工作人員需要對(duì)其足夠重視，對(duì)開關(guān)柜運(yùn)行狀態(tài)有全面的把握，對(duì)局部放電進(jìn)行全面檢測(cè)，保證開關(guān)柜的供電可靠性。

2 10kV配電開關(guān)柜運(yùn)行過程中可能產(chǎn)生的危害

在局部放電情況發(fā)生時(shí)，局部放電位置絕緣體會(huì)被電流擊穿，絕緣體會(huì)影響到開關(guān)柜的運(yùn)行，從而導(dǎo)致電源體傳導(dǎo)，出現(xiàn)配電網(wǎng)不能正常運(yùn)行的情況。當(dāng)開關(guān)柜發(fā)生局部放電情況時(shí)，會(huì)不斷釋放電流，如果沒有對(duì)應(yīng)的防護(hù)方法，會(huì)使配電網(wǎng)絕緣系統(tǒng)徹底崩潰，從而影響到配電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

局部放電現(xiàn)象出現(xiàn)后，會(huì)產(chǎn)生很多腐蝕性氣體，導(dǎo)致開關(guān)柜的導(dǎo)電性增強(qiáng)，對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。如果沒有具體的開關(guān)柜電流檢測(cè)技術(shù)，會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)整體癱瘓的狀況，嚴(yán)重影響到居民的用電需求。

3 10kv配電局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

3.1 TEV技術(shù)的應(yīng)用

TEV檢測(cè)技術(shù)對(duì)配電網(wǎng)開關(guān)柜局部放電檢測(cè)有很好的效果。開關(guān)柜在發(fā)生局部放電情況時(shí)，如果出現(xiàn)局部放電擊穿的情況，會(huì)導(dǎo)致絕緣部分產(chǎn)生破損。開關(guān)柜放電狀態(tài)下，會(huì)產(chǎn)生暫態(tài)電壓，TEV檢測(cè)通過傳感器可以在開關(guān)柜道中獲取電脈沖的頻率，從而對(duì)放電量值進(jìn)行檢測(cè)。

TEV檢測(cè)法主要應(yīng)用于開關(guān)柜運(yùn)行期間，當(dāng)開關(guān)柜在正常運(yùn)行期間出現(xiàn)局部放電情況的時(shí)候，開關(guān)柜的墊圈鏈接的部分會(huì)出現(xiàn)絕緣段破裂的情況，其釋放的電磁會(huì)出現(xiàn)電壓暫停的狀態(tài)。暫態(tài)電壓通過開關(guān)柜的金屬部分可以進(jìn)入接地的狀態(tài)，這時(shí)候就要利用TEV 檢測(cè)法對(duì)其電容耦合傳感器進(jìn)行檢測(cè)，從而可以獲取到開關(guān)柜的放電數(shù)值。在開關(guān)柜上，將TEV測(cè)試器與探頭緊貼，發(fā)生測(cè)試數(shù)據(jù)變化情況時(shí)，可以利用TEV測(cè)試的單模式和連續(xù)模式進(jìn)行切換測(cè)試。

TEV 的技術(shù)收集的信號(hào)顯示出電壓波動(dòng)的強(qiáng)度，就需要改變?cè)O(shè)備和電機(jī)的距離，從而改變振幅的變化，檢測(cè)出開關(guān)柜的具體漏電情況。在測(cè)試過程中，可以將穩(wěn)定值作為最終測(cè)試證據(jù)[1-2]，在連續(xù)模式實(shí)施過程中要作好電流測(cè)試的具體記錄，從而為后期測(cè)試工作提供參考依據(jù)。

3.2 超聲波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用

為保證配電網(wǎng)的正常運(yùn)行，需要對(duì)開關(guān)柜進(jìn)行定期檢查，開關(guān)柜釋放的電流情況可以根據(jù)波普的顯示輕度來判斷。超聲波檢測(cè)技術(shù)在檢測(cè)過程中，并不是像以往的探測(cè)儀器使用侵入式的測(cè)量方式進(jìn)行工作的，而是用分貝讀取，顯示放電電波的數(shù)據(jù)，進(jìn)行局部放電檢測(cè)。當(dāng)設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)局部放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，超聲波會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)，將這種聲音進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)較快的放電檢測(cè)效果。

在檢測(cè)過程中，如果存在大量電波，會(huì)對(duì)檢測(cè)過程造成干擾，此時(shí)需要開啟超聲波的定位功能[3]，從而實(shí)現(xiàn)檢測(cè)手段的綜合化運(yùn)用。測(cè)試前需要工作人員先對(duì)開關(guān)柜表層的電磁信號(hào)進(jìn)行電壓暫態(tài)檢測(cè)，在開關(guān)室上選擇不同的位置進(jìn)行檢測(cè)。

傳輸線路的長(zhǎng)度自感度和電容量會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果有一定的影響，在開展超聲波技術(shù)應(yīng)用檢測(cè)時(shí)需要結(jié)合TEV 檢測(cè)技術(shù)獲取到局部放電的幅值和電脈沖的頻率。超聲波會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)檢測(cè)記錄，將這種聲音進(jìn)行捕捉，從而實(shí)現(xiàn)較好的放電檢測(cè)效果，信號(hào)強(qiáng)度與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的電壓等級(jí)有直接關(guān)系，通過電頻率捕捉可以了解到開關(guān)柜的放電情況。

3.3 實(shí)踐環(huán)境下局部放電帶電檢測(cè)的情況

在不同環(huán)境下，檢測(cè)情況和數(shù)值會(huì)受到一定影響。為避免檢測(cè)差異產(chǎn)生，在不同環(huán)境下需要選擇不同的檢測(cè)方法。工作人員需要對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行仔細(xì)查驗(yàn)，對(duì)設(shè)備自身的功能進(jìn)行校對(duì)，以節(jié)省工作時(shí)間。開關(guān)柜在局部放電過程中，會(huì)出現(xiàn)電磁波的變化，表面會(huì)出現(xiàn)不同的孔洞情況，這些電磁波會(huì)通過孔洞出現(xiàn)電流泄露的情況[4]。

利用空間算法進(jìn)行放電位置演算。在推斷過程中，通過捕捉與分析放電產(chǎn)生的波形，可以將定位波形進(jìn)行收集。在檢查設(shè)備主機(jī)探頭的作業(yè)過程中，同軸結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行連接，兩者之間的電流需要進(jìn)行互相輸入鏈接，從而更好地進(jìn)行探頭驗(yàn)證，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

工作人員根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的檢測(cè)方法，可以更好地保證電流檢測(cè)的準(zhǔn)確性。在測(cè)試過程中，對(duì)所處位置的局部放電情況進(jìn)行檢測(cè)，注意傳感器的信號(hào)泄露，根據(jù)金屬板的具體位置進(jìn)行測(cè)試。在實(shí)際測(cè)試中，可以通過排除噪聲以及風(fēng)扇等外界因素的干擾降低局部測(cè)試點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響。

4 對(duì)10kV配開關(guān)柜局部放電的防范措施

4.1 科學(xué)規(guī)范的設(shè)計(jì)10kV配電開關(guān)柜

在對(duì)10kV 配電開關(guān)柜進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要保證科學(xué)合理性，同時(shí)保證其正常運(yùn)行，并且滿足配電網(wǎng)對(duì)開關(guān)柜的要求。開關(guān)柜設(shè)計(jì)需要綜合位置設(shè)定以及安裝運(yùn)行不同情況方面考慮，排除各種運(yùn)行影響因素，嚴(yán)格遵守開關(guān)柜的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)，通過保證其運(yùn)行的穩(wěn)定性，更好地保證配電網(wǎng)的工作狀態(tài)。

在對(duì)開關(guān)柜局部放電檢測(cè)分析中，結(jié)合各種檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)形成的系統(tǒng)。將各種技術(shù)結(jié)合過程中，在較短的時(shí)間內(nèi)，對(duì)開關(guān)柜常見問題進(jìn)行檢測(cè)。有金屬塊的存在會(huì)導(dǎo)致開關(guān)的導(dǎo)線絕緣子出現(xiàn)永久性的磨損，導(dǎo)致斷電情況的發(fā)生。因此，在采用局部放電檢測(cè)技術(shù)開展的同時(shí)，必須對(duì)數(shù)據(jù)分析進(jìn)行功能應(yīng)急。在保障技術(shù)人員安全的同時(shí)，要采用常規(guī)的檢測(cè)技術(shù)對(duì)開關(guān)柜進(jìn)行復(fù)檢。技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)開關(guān)柜有放電的情況，需要確定其故障發(fā)生的原因[5]。

檢測(cè)技術(shù)一般都是外觀檢查。將母線作為主要檢測(cè)對(duì)象，技術(shù)人員在對(duì)10kV 開關(guān)柜狀態(tài)檢測(cè)過程中對(duì)可能出現(xiàn)的問題提前預(yù)防。技術(shù)人員在檢測(cè)過程中，通過對(duì)檢測(cè)區(qū)域的單獨(dú)壓力測(cè)定，可以根據(jù)記錄和分析數(shù)據(jù)變化，進(jìn)行表格測(cè)試。與傳統(tǒng)測(cè)量方式相比，先進(jìn)的測(cè)量方式具有更好的技術(shù)保障，能夠在保障高水平檢測(cè)的同時(shí)，更好地促進(jìn)電力質(zhì)量的發(fā)展[6-7]。

在實(shí)際操作中，負(fù)責(zé)開關(guān)柜技術(shù)的檢測(cè)人員必須要具備良好的測(cè)量技術(shù)，在分析放電時(shí)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障以及掌握排查技術(shù)。由于開關(guān)柜數(shù)量眾多、造價(jià)成本較高，在檢測(cè)過程中，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)可以避免出現(xiàn)局部放電檢測(cè)絕緣損傷。

4.2 在運(yùn)行前對(duì)開關(guān)柜進(jìn)行試驗(yàn)

為保證10kV 開關(guān)柜的安全質(zhì)量，在開關(guān)柜開始使用前，相關(guān)工作人員需要對(duì)電力相關(guān)的規(guī)定以及設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)研究，并且對(duì)其耐壓性能進(jìn)行測(cè)試。滿足測(cè)試要求的開關(guān)柜才可以將其投入實(shí)際生產(chǎn)中，從而保證其日后運(yùn)行的穩(wěn)定性。

目前針對(duì)檢測(cè)放電的問題，要通過研究開關(guān)柜設(shè)備的放電強(qiáng)度以及感應(yīng)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以更好地為開關(guān)柜的測(cè)量提供有力依據(jù)[8]。高能帶電能夠直接在附近的介質(zhì)呈現(xiàn)出來電能破壞的情況，這種破壞情況如果出現(xiàn)累積效應(yīng)，會(huì)出現(xiàn)絕緣老化的現(xiàn)象。伴隨局部放電現(xiàn)象，會(huì)在高壓設(shè)備中的電器絕緣中產(chǎn)生分析，能夠決定所產(chǎn)生的電流脈沖的形狀。

TEV的技術(shù)收集的信號(hào)可以顯示電壓波動(dòng)的強(qiáng)度，通過改變?cè)O(shè)備距離，可以改變振幅的變化，可以檢測(cè)出具體開關(guān)柜的漏電情況，當(dāng)信號(hào)被檢測(cè)到，其他干擾因素會(huì)影響到檢測(cè)效果。此時(shí)需要利用空間算法進(jìn)行放電位置演算，在推斷過程中，通過捕捉與分析放電產(chǎn)生的波形，可以將定位波形進(jìn)行收集，從而更好地確定信號(hào)的位置。傳統(tǒng)的控制柜技術(shù)具有一定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不足，在對(duì)實(shí)施數(shù)據(jù)收集中，不能很好地達(dá)到預(yù)期效果。將穩(wěn)定值作為最終測(cè)試證據(jù)，在連續(xù)模式實(shí)施過程中要作好電流測(cè)試的具體記錄，從而更好地展開后期測(cè)試工作。因此，在實(shí)際放電檢測(cè)技術(shù)展開中，積極選用更多先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)，以提升放電檢測(cè)的科學(xué)性。并且，在試驗(yàn)測(cè)量過程中，不斷改進(jìn)測(cè)量技術(shù)，以保證開關(guān)柜放電的高水平檢測(cè)。

電網(wǎng)在運(yùn)行過程中，絕緣材料的不均勻會(huì)導(dǎo)致絕緣不足的情況出現(xiàn)，局部放電狀況隨著在不同檢測(cè)技術(shù)下會(huì)出現(xiàn)設(shè)備質(zhì)量問題的具體呈現(xiàn)，在對(duì)電場(chǎng)分布時(shí)，雖然放電量很小，但是也會(huì)將局部缺陷逐步放大。對(duì)開關(guān)柜表層的電磁信號(hào)進(jìn)行電壓進(jìn)行暫態(tài)檢測(cè)，需要在開關(guān)室上選擇不同的位置進(jìn)行檢測(cè)。傳輸線路的長(zhǎng)度自感度和電容量會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果有一定的影響，為有效避免相關(guān)問題的產(chǎn)生，在運(yùn)行前需要做好相關(guān)試驗(yàn)。

4.3 運(yùn)用新技術(shù)做好10kV 開關(guān)的維修以及檢驗(yàn)工作

10kV開關(guān)柜在運(yùn)行過程中難免會(huì)出現(xiàn)局部放電的現(xiàn)象，為避免其產(chǎn)生危害性，需要定期對(duì)開關(guān)柜進(jìn)行安全檢查，檢查過程中如果發(fā)現(xiàn)漏電的情況，相關(guān)設(shè)置需要進(jìn)行對(duì)應(yīng)的修整和維護(hù)。

在對(duì)10kV 開關(guān)柜運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)過程中，定期展開維護(hù)檢修，可以更好地延長(zhǎng)其使用壽命，降低開關(guān)柜的投入成本。開關(guān)柜在局部放電過程中，會(huì)出現(xiàn)電磁波的變化，表面會(huì)出現(xiàn)不同的孔洞情況，這些電磁波會(huì)通過孔洞出現(xiàn)電流泄露的情況。在采用比較專業(yè)的傳感器進(jìn)行數(shù)值捕捉時(shí)，根據(jù)傳感器的局部放電情況進(jìn)行檢測(cè)，可以一定程度地降低事故的發(fā)生率[9]。

當(dāng)設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)震動(dòng)時(shí)，需要在設(shè)備外壁進(jìn)行超聲波檢測(cè)，向局部放電的具體部位進(jìn)行靈敏度獲取，從而更好地精確了解放電情況，實(shí)現(xiàn)局部放電缺陷類別識(shí)別。

當(dāng)高壓電器發(fā)生局部放電時(shí)，會(huì)將電量聚集在放電的技術(shù)部位。在開關(guān)柜上將TEV 測(cè)試器進(jìn)行探頭緊貼，一旦發(fā)生測(cè)試數(shù)據(jù)變化情況時(shí)，就可以利用TEV 測(cè)試的單模式和連續(xù)模式進(jìn)行切換測(cè)試。通過放電產(chǎn)生的金屬箱體的接縫處與氣緣開關(guān)的傳播，可以產(chǎn)生的暫態(tài)電壓，將電流與路徑抗阻進(jìn)行乘積，從而可以得出局部放電的脈沖頻率。

設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)局部放電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，超聲波會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)，將這種聲音進(jìn)行捕捉，從而實(shí)現(xiàn)較好的放電檢測(cè)效果，通過設(shè)備局部放電活動(dòng)情況?？梢越⒃O(shè)備狀態(tài)庫(kù)，從而將異常數(shù)據(jù)進(jìn)行定位測(cè)試。根據(jù)計(jì)劃以及缺陷設(shè)備進(jìn)行檢查處理，能夠進(jìn)行開展局部測(cè)試，能夠根據(jù)連續(xù)模式的脈沖數(shù)據(jù)看出電流的具體情況。

5 結(jié)語

10kV開關(guān)柜在運(yùn)行過程中的局部放電情況，可以直接影響到整個(gè)配電系統(tǒng)，技術(shù)人員在對(duì)10kV開關(guān)柜狀態(tài)檢測(cè)過程中，對(duì)可能出現(xiàn)的問題提前預(yù)防，可以一定程度地降低損失。在開關(guān)柜運(yùn)行過程中，只有對(duì)局部放電的問題高度重視，在正常運(yùn)行狀態(tài)下，運(yùn)用相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行實(shí)際情況檢查，做好相關(guān)防范措施，就能夠更好地促進(jìn)10kV 配電網(wǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。