開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)技術(shù)

開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)技術(shù)開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)的意義高壓開(kāi)關(guān)柜是城市配電網(wǎng)中重要基礎(chǔ)設(shè)施，其運(yùn)行的穩(wěn)定性直接影響到城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人民生活水平質(zhì)量的提高。

因此，開(kāi)關(guān)柜設(shè)備的可靠性直接決定了用戶供電的可靠性。

開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)的意義狀態(tài)檢修是提高供電設(shè)備可靠性的重要技術(shù)手段。但是，開(kāi)關(guān)柜不可能采取像高壓變壓器、GIS設(shè)備那樣的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)路線，實(shí)現(xiàn)全面、實(shí)時(shí)的在線監(jiān)測(cè)。高壓開(kāi)關(guān)柜數(shù)量眾多;

開(kāi)關(guān)柜的設(shè)備造價(jià)低;

監(jiān)測(cè)設(shè)備的成本很高;開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)的意義開(kāi)關(guān)柜設(shè)備故障已經(jīng)導(dǎo)致嚴(yán)重后果

開(kāi)關(guān)柜爆炸導(dǎo)致供電中斷，影響電網(wǎng)供電可靠性;

引發(fā)火災(zāi)事故，造成重大經(jīng)濟(jì)損失；顧莊變35kV開(kāi)關(guān)柜雩橫變35kV開(kāi)關(guān)柜村前變35kV開(kāi)關(guān)柜開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)的意義開(kāi)關(guān)柜的故障類型及統(tǒng)計(jì)結(jié)果拒動(dòng)故障，主要是機(jī)構(gòu)等機(jī)械原因;

誤動(dòng)故障，主要是二次控制回路原因;

絕緣故障，主要是缺陷、爬電、閃絡(luò)等；開(kāi)斷與關(guān)合故障，多種原因；載流故障，主要是接觸不良、插件偏心；外力或其它故障，如加工工藝不良等；近年來(lái)開(kāi)關(guān)柜故障類別分類絕緣與載流故障占比達(dá)66%

！絕緣與載流故障都是與放電現(xiàn)象密切有關(guān)的！局部放電既是設(shè)備故障的征兆，也是造成絕緣劣化的重要原因。局部放電檢測(cè)和監(jiān)測(cè)是實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的重要技術(shù)手段。

開(kāi)關(guān)柜局部放電概述開(kāi)關(guān)柜局部放電概述局部放電定義

電力設(shè)備絕緣中部分被擊穿的電氣放電，可以發(fā)生在導(dǎo)體附近，也可以發(fā)生在其他地方內(nèi)部局部放電：發(fā)生在絕緣體內(nèi)部的放電表面局部放電：發(fā)生在絕緣體表面的放電電暈：發(fā)生在被氣體包圍的導(dǎo)體附件的放電導(dǎo)致設(shè)備局部放電的因素運(yùn)行狀態(tài)的影響運(yùn)行過(guò)電壓；雷電波沖擊；諧波畸變；設(shè)備本身的原因絕緣材料不均勻；內(nèi)部存在空洞和雜質(zhì)；導(dǎo)體表面存在凸出部；絕緣強(qiáng)度的不足；環(huán)境因素的影響：潮濕、過(guò)熱。開(kāi)關(guān)柜局部放電產(chǎn)生原因母排和絕緣瓷瓶上有嚴(yán)重的灰塵和銹蝕現(xiàn)象

開(kāi)關(guān)柜電纜接頭處嚴(yán)重腐蝕

類型一：維護(hù)不夠，年久失修開(kāi)關(guān)柜局部放電產(chǎn)生原因類型二：安裝原因開(kāi)關(guān)柜局部放電產(chǎn)生原因受潮積有水珠類型三：環(huán)境惡劣-潮濕開(kāi)關(guān)柜局部放電產(chǎn)生原因類型三：環(huán)境惡劣-水氣開(kāi)關(guān)柜局部放電產(chǎn)生原因類型三：環(huán)境惡劣-灰塵開(kāi)關(guān)柜局部放電產(chǎn)生原因松動(dòng)的螺絲類型四：施工質(zhì)量引起開(kāi)關(guān)柜局部放電產(chǎn)生原因三相流變距離太近間距過(guò)小，隔離擋板被打黑類型五：設(shè)計(jì)制造缺陷開(kāi)關(guān)柜局部放電產(chǎn)生原因局部放電聲信號(hào)電信號(hào)非接觸式超聲波檢測(cè)法接觸式超聲波檢測(cè)法暫態(tài)地電波波檢測(cè)法超高頻電磁波檢測(cè)法開(kāi)關(guān)柜局部放電產(chǎn)生原因暫態(tài)地電波檢測(cè)法局部放電發(fā)生時(shí)，放電點(diǎn)產(chǎn)生高頻電流波，并向兩個(gè)方向傳播；受集膚效應(yīng)的影響，電流波僅集中在金屬柜體內(nèi)表面?zhèn)鞑?，而不?huì)直接穿透；在金屬斷開(kāi)或絕緣連接處，電流波轉(zhuǎn)移至外表面，并以電磁波形式進(jìn)入自由空間；電磁波上升沿碰到金屬外表面，產(chǎn)生暫態(tài)對(duì)地電壓(TransientEarthVoltage)。暫態(tài)地電波檢測(cè)法

暫態(tài)對(duì)地電壓可用TEV傳感器進(jìn)行測(cè)量，其幅值與放電量和傳播途徑的衰減程度有關(guān)；衰減量主要取決于放電點(diǎn)位置、設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及開(kāi)口大小有關(guān)，如墊圈的厚度。利用裝設(shè)在金屬柜體外表面上的兩個(gè)TEV傳感器所測(cè)量的信號(hào)到達(dá)時(shí)差，可以實(shí)現(xiàn)粗略的局部放電定位。暫態(tài)地電波檢測(cè)法

暫態(tài)對(duì)地電壓傳感器類似于RF耦合電容器；開(kāi)關(guān)柜殼體上暫態(tài)對(duì)地電壓的變化會(huì)在傳感器的金屬極板上感應(yīng)出高頻電流，感應(yīng)電流的大小與放電脈沖的前沿陡峭程度有關(guān)；對(duì)傳感器輸出的高頻電流進(jìn)行處理，可以間接獲得局部放電的強(qiáng)度和頻度。檢測(cè)要求：所有可視面至少包含三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，分別為上部、中部及下部局部放電前，放電點(diǎn)周?chē)碾妶?chǎng)應(yīng)力、介質(zhì)應(yīng)力、粒子力處于相對(duì)平衡狀態(tài)。局部放電是一種快速的電荷釋放或遷移過(guò)程，導(dǎo)致放電點(diǎn)周?chē)碾妶?chǎng)應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力與粒子力失去平衡狀態(tài)而產(chǎn)生振蕩變化過(guò)程；機(jī)械應(yīng)力與粒子力的快速振蕩，導(dǎo)致放電點(diǎn)周?chē)橘|(zhì)的振動(dòng)現(xiàn)象，從而產(chǎn)生聲波信號(hào)；超聲波檢測(cè)法放電強(qiáng)度的大小決定了電場(chǎng)應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力和粒子力的振蕩幅度，直接決定了振動(dòng)的程度和聲波的相度；對(duì)于同種程度的放電，振動(dòng)幅度與介質(zhì)的彈性系數(shù)有關(guān)，固體與液體振動(dòng)小，氣體振動(dòng)大；振動(dòng)和聲波的傳播過(guò)程是有損耗的，傳播途徑的差異導(dǎo)致超聲波響度與放電強(qiáng)度之間復(fù)雜的比例關(guān)系；

超聲波檢測(cè)法非接觸式超聲波檢測(cè)法電纜絕緣的內(nèi)部放電導(dǎo)致的振動(dòng)幅度較小，難以采用超聲波方法測(cè)量；絕緣子、母排導(dǎo)致的表面放電導(dǎo)致的振動(dòng)幅值較大，方便使用超聲波方法進(jìn)行測(cè)量；

超聲波檢測(cè)法接觸式超聲波檢測(cè)法

開(kāi)關(guān)柜內(nèi)局部放電會(huì)激發(fā)電磁波信號(hào)，電磁波會(huì)經(jīng)空氣通道從開(kāi)關(guān)柜柜體縫隙或觀察窗傳播出來(lái)。通過(guò)將特高頻電磁波檢測(cè)傳感器放置在柜體縫隙或觀察窗處，即可通過(guò)儀器顯示數(shù)值實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)柜局部放電的檢測(cè)。特高頻電磁波檢測(cè)法檢測(cè)要求：開(kāi)關(guān)柜的所有觀察窗及可觸及的縫隙（棱線）均應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)，縫隙（棱線）應(yīng)至少包括三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，分別為上部、中部、及底部（或左部、中間及右部）；電磁測(cè)量法

對(duì)脈沖的變化速度比較敏感，比較適合介質(zhì)內(nèi)部放電；對(duì)放電頻譜較低的套管、終端、絕緣子表面放電不敏感；易受外界電磁干擾的影響；能夠精確定位，但分辨率不高，主要是設(shè)備精度限制；傳播過(guò)程衰減較小；聲音測(cè)量法

對(duì)介質(zhì)類型比較敏感，適合檢測(cè)空氣介質(zhì)放電；比較適合檢測(cè)套管、終端、絕緣子的表面放電；易受現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械振動(dòng)的干擾；定位精度受內(nèi)部反射、折射等現(xiàn)象的影響，但對(duì)設(shè)備精度要求較低；傳播過(guò)程衰減大；不同檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)局部放電檢測(cè)策略局部放電檢測(cè)策略

單一的運(yùn)用某種檢測(cè)方法，存在著一定局限性，并不能全面、客觀、真實(shí)的反映被檢設(shè)備的運(yùn)行狀況，有時(shí)甚至出現(xiàn)誤判斷。唯有綜合運(yùn)用不同的檢測(cè)方法，通過(guò)相關(guān)軟件對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)分析才能做到對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況最客觀的評(píng)估，從而做出合理的決策。

聲－電聯(lián)合測(cè)試是開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)的最佳選擇！

沿面放電模型瓷絕緣子表面放電模型開(kāi)裂瓷絕緣子內(nèi)部放電模型超聲波檢測(cè)有效，電磁檢測(cè)不敏感；超聲波檢測(cè)有效，電磁檢測(cè)不敏感；電磁法檢測(cè)有效，超聲波檢測(cè)基本無(wú)信號(hào)；局放檢測(cè)數(shù)據(jù)分析

局部放電數(shù)據(jù)分析技術(shù)不是簡(jiǎn)單地回答“Yes”與“No”

，其目標(biāo)是在海量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)“異常者”，總結(jié)出指導(dǎo)檢修的普遍性規(guī)律；局放檢測(cè)數(shù)據(jù)分析

對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜局放數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，需要遵循下列基本原則：

基于任何檢測(cè)技術(shù)的數(shù)據(jù)都是有用的；基于任何檢測(cè)技術(shù)的數(shù)據(jù)都有其局限性；規(guī)律隱藏在長(zhǎng)期、連續(xù)的測(cè)試數(shù)據(jù)當(dāng)中；實(shí)施狀態(tài)檢修，既需要充分利用現(xiàn)有的規(guī)律，更需要對(duì)現(xiàn)有規(guī)律的持續(xù)完善和補(bǔ)充；局放檢測(cè)數(shù)據(jù)分析

高壓開(kāi)關(guān)柜局放數(shù)據(jù)的常用分析方法-統(tǒng)計(jì)診斷技術(shù)：

統(tǒng)計(jì)診斷技術(shù)首先需要開(kāi)展廣泛的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，以獲取足夠的統(tǒng)計(jì)樣本；根據(jù)企業(yè)的具體條件選擇合理的正常設(shè)備概率，據(jù)此可以大致判斷具體設(shè)備的絕緣狀態(tài)；根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果給出的設(shè)備狀態(tài)判斷分析結(jié)果并不代表設(shè)備必然故障與否，僅屬于一種可能性；統(tǒng)計(jì)診斷技術(shù)是一種開(kāi)放、循環(huán)的過(guò)程；局放檢測(cè)數(shù)據(jù)分析

高壓開(kāi)關(guān)柜局放數(shù)據(jù)的常用分析方法-統(tǒng)計(jì)診斷技術(shù)：

統(tǒng)計(jì)診斷技術(shù)首先需要開(kāi)展廣泛的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，以獲取足夠的統(tǒng)計(jì)樣本；根據(jù)企業(yè)的具體條件選擇合理的正常設(shè)備概率，據(jù)此可以大致判斷具體設(shè)備的絕緣狀態(tài)；根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果給出的設(shè)備狀態(tài)判斷分析結(jié)果并不代表設(shè)備必然故障與否，僅屬于一種可能性；統(tǒng)計(jì)診斷技術(shù)是一種開(kāi)放、循環(huán)的過(guò)程；局放檢測(cè)數(shù)據(jù)分析

高壓開(kāi)關(guān)柜局放數(shù)據(jù)的常用分析方法-趨勢(shì)分析技術(shù)局放檢測(cè)數(shù)據(jù)分析

高壓開(kāi)關(guān)柜局放數(shù)據(jù)的常用分析方法-橫向分析技術(shù)：考慮的可比因素：A、B、C三相測(cè)試數(shù)據(jù)的比較；鄰近開(kāi)關(guān)柜測(cè)試數(shù)據(jù)的比較；同型開(kāi)關(guān)設(shè)備測(cè)試數(shù)據(jù)的比較；局放檢測(cè)數(shù)據(jù)分析

高壓開(kāi)關(guān)柜局放數(shù)據(jù)的常用分析方法-橫向分析技術(shù)：開(kāi)關(guān)柜測(cè)試數(shù)據(jù)分析方法dB間隔號(hào)間隔1間隔2間隔3。。。。。。。。。。。。。。。。間隔n1020304050局放檢測(cè)數(shù)據(jù)分析

UltraTEVPlus+測(cè)試信號(hào)強(qiáng)度以數(shù)值形式顯示。測(cè)試儀器可以顯示每個(gè)周期的PD脈沖數(shù)、嚴(yán)重程度、內(nèi)部放電最大水平。超聲波信號(hào)既可以通過(guò)數(shù)值顯示，也可以通過(guò)耳機(jī)聽(tīng)到。測(cè)試儀器介紹

UltraTEVPlus+判斷規(guī)則（地電波模式）背景值設(shè)備上的測(cè)試值(p)推斷所需采取的措施0～10dBP≤20dB未發(fā)現(xiàn)明顯的放電現(xiàn)象每3個(gè)月測(cè)試一次20＜P≤30dB檢測(cè)到一定程度的放電現(xiàn)象引起關(guān)注，需要跟蹤測(cè)試或用監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，觀察設(shè)備的放電趨勢(shì)。30＜P≤40dB檢測(cè)到較強(qiáng)的放電現(xiàn)象用定位儀進(jìn)行定位，確定放電源的位置，對(duì)設(shè)備采取相應(yīng)的措施。或用在線監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，觀察放電趨勢(shì)。P＞40dB檢測(cè)到強(qiáng)烈的放電現(xiàn)象用定位儀進(jìn)行定位，確定放電源的位置，對(duì)缺陷設(shè)備進(jìn)行停電檢修測(cè)試儀器介紹

UltraTEVPlus+判斷規(guī)則（超聲波模式）背景值設(shè)備上的測(cè)試值(p)推斷所需采取的措施0～5dBP≤7dB未發(fā)現(xiàn)明顯的放電現(xiàn)象每3個(gè)月測(cè)試一次7＜P≤10dB檢測(cè)到一定程度的放電現(xiàn)象引起關(guān)注，需要跟蹤測(cè)試，觀察設(shè)備的放電趨勢(shì)。10＜P≤30dB檢測(cè)到較強(qiáng)的放電現(xiàn)象用定位儀進(jìn)行定位，確定放電源的位置，對(duì)設(shè)備采取相應(yīng)的措施?；蛴迷诰€監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，觀察放電趨勢(shì)。P＞30dB檢測(cè)到強(qiáng)烈的放電現(xiàn)象用定位儀進(jìn)行定位，確定放電源的位置，對(duì)缺陷設(shè)備進(jìn)行停電檢修測(cè)試儀器介紹

PDL1計(jì)算放電脈沖到達(dá)兩個(gè)探頭的不同時(shí)間，并且輪流地顯示與探頭相關(guān)的局部放電信息，可對(duì)故障進(jìn)行精確定位?？膳c示波器連接使用，以判斷放電類型。測(cè)試儀器介紹

PDM03持續(xù)監(jiān)測(cè)局部放電信號(hào)，數(shù)據(jù)可以儲(chǔ)存兩個(gè)月4個(gè)天線可有效屏蔽外部干擾，8個(gè)檢測(cè)探頭能全面檢測(cè)局放信號(hào)并實(shí)現(xiàn)定位數(shù)據(jù)可以在個(gè)人計(jì)算機(jī)上通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電子數(shù)據(jù)表分析軟件包分析，得出短期局部放電劇烈程度值、每測(cè)量循環(huán)周期內(nèi)的脈沖數(shù)量等局放參數(shù)測(cè)試儀器介紹局部放電檢測(cè)

（1）空調(diào)干擾測(cè)試中存在的干擾干擾陳舊空調(diào)老化照明燈具現(xiàn)場(chǎng)電子儀器重負(fù)荷設(shè)備建筑電氣、汽車(chē)等局部放電檢測(cè)

測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)背景噪音消除現(xiàn)場(chǎng)干擾源記錄開(kāi)關(guān)柜的銘牌參數(shù)地電波模式下，測(cè)量開(kāi)關(guān)柜的地電波信號(hào)，并記錄測(cè)量數(shù)據(jù)超聲波模式下，測(cè)量開(kāi)關(guān)柜的超聲波信號(hào)，并記錄測(cè)量數(shù)據(jù)判斷開(kāi)關(guān)柜是否存在局放測(cè)試步驟：局部放電檢測(cè)開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)周期有異常但不嚴(yán)重的應(yīng)縮短測(cè)量周期，做好數(shù)據(jù)保存以方便比對(duì)，數(shù)值有增大趨勢(shì)的應(yīng)盡快解體處理。國(guó)家電網(wǎng)公司《電力設(shè)備帶電檢測(cè)技術(shù)規(guī)范（試行）》的通知(生變電〔2010〕11號(hào)文：1）半年至一年2）投運(yùn)后3）必要時(shí)國(guó)家電網(wǎng)公司《國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》：每年迎峰度夏（冬）前應(yīng)開(kāi)展超聲波局部放電檢測(cè)暫態(tài)地電壓檢測(cè)開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)異常判據(jù)檢測(cè)方法測(cè)量相對(duì)值/dB評(píng)判結(jié)果非接觸式超聲波檢測(cè)法≤8，且不存在異常聲響正常8~15，或存在異常聲響異常＞15，或存在嚴(yán)重異常聲響缺陷暫態(tài)地電波檢測(cè)≤20正常＞20異常注：上表采用“相對(duì)值”，即“實(shí)測(cè)值”-“背景值”國(guó)家電網(wǎng)公司《電力設(shè)備帶電檢測(cè)技術(shù)規(guī)范（試行）》的通知(生變電〔2010〕11號(hào)文：避雷器上的橡膠帽因放電已掉下橡膠帽因放電已打焦套管上因放電產(chǎn)生的銅綠檢測(cè)時(shí)間TEV測(cè)量值超聲測(cè)量值檢修前6（中）5（下）11dB(前部)檢修后4（中）4（下）-5dB(前部)開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)案例1檢測(cè)時(shí)間TEV測(cè)量值超聲測(cè)量值檢修前42（前）46（后）12dB（前部）

檢修后7（前）8（后）-7dB(前部)燒蝕的痕跡明顯的放電燒蝕痕跡穿墻套管內(nèi)鋁片設(shè)計(jì)缺陷開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)案例2檢測(cè)時(shí)間TEV測(cè)量值超聲測(cè)量值檢修前7（中）9（下）15dB(前部)檢修后7（中）8（下）-5dB(前部)開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)案例3

開(kāi)關(guān)柜的狀態(tài)檢修對(duì)提高電力系統(tǒng)的供電可靠性具有重要