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摘要： 在生产实践中，人们在对开关柜进行现场检测时常使用局部放电带电检测技术，这两种检测方法可以有效地检测到对开关柜的异常故障，并取得很好的实际效果。文章基于对开关柜故障原因的分析，来展现了开关柜局部放电带电检测技术的应用和研究。
关键词： 开关柜；局部放电带电；检测技术；应用；方法
【中图分类号】TM591【文献标识码】A【文章编号】2236-1879（2018）01-0247-01
1、引言
如今在我国电力电网系统中，各变电站已经普遍采用了10 千伏/35千伏金属封闭开关柜的成套设备。在这些电气设备中，受到外界因素如电、化学、环境等因素的影响，会引起电气绝缘强度降低，进而引发故障。相关统计数据表明，全国电力电网系统开关柜事故中因截流或绝缘引发故障高达40%以上，因绝缘部分出现闪络的事故则达到75%以上。由于在电力电网系统的变电站中，开关柜设备放置在柜内，即使设备出现异常状况也不易被作业人员发现。红外测温也很难检测出内部设备的故障，而通过利用局部放电带电检测技术则能有效地检测出绝缘性的故障原因，采取好针对性措施即可解决相关隐患，避免发生击穿事故。
2、局部放电及局部放电检测原理介绍
在变电站绝缘设备中，各设备的绝缘系统电场强度不等。在局部区域内，若电场强度和区域介质的电场强度相同时，该区域就会出现放电现象。在两导体间如果没有施加电压，整个绝缘系统不会被击穿，只是击穿部分绝缘体。这种状况如果能只发生在导体附近也可以发生在其他地方。从而仍保持绝缘性能。这种现象称为局部放电现象。依据局部放电原理，我们可以进行局部放电检测。在发生局部放电时，一般会产生电磁辐射、声、光、热、介质损耗、高频脉冲等现象。我们把局部放电过程所产生的一系列的物理、化学效应的测量方式称之为局部放电检测。结合局部放电发出的能量消耗、电荷交换、电磁波放电、声光及各类信息来表达局部放电的过程。
3、局部放电带电检测技术的应用
上文证明发生局部放电过程中，常伴随声、光、热及化学分解等物理现象。在这些局部放电检测过程中，我们可以通过脉冲电流法、数据判断法、现场联合测试等多种检测方法来进行开关柜局部放电检测。
3.1 脉冲电流法 。
通过放电过程所产生的电磁波经过金属箱体接缝及绝缘开关上的衬垫传播来测量。这个过程产生暂态电压将通过金属箱体传送至地下，这些电压脉冲即为暂态对地电压。
脉冲电流法作为一种应用较早的局部放电带电检测技术，其工作的原理是，当局部放电产生电荷移动时，在移动电荷的外围可以测量整个回路中所产生的脉冲电流。从而，通过脉冲电流来检测局部放电。利用脉冲电流法可以较好地检测出脉冲电流信号的低频区，通常范围在数千赫兹到数百赫兹。在回路中常规局部放电主要通过在回路中传入检测阻来抵抗信号进行取样。而在线检测则往往通过电流传感器进行测量，获取被测对象的脈冲电流信号。当前，我国电力电网系统中所采用的局部放电检测法多采用脉冲电流法。
3.2 数据判断法 。
数据判断法主要是通过大量的测试以及测试的经验来判断检测的一种方法。
以下是常用的几种判断方法：
当开关室内的测试值和背景值都低于20 dB时，则表示没有出现信号源，一切开关设备都正常。
当开关室内背景值和被测值都处在20～30 dB以上时，则表示出现信号源，应关注开关室，增加检测频次，重点关注测试信号的变化。
当开关室内的背景值处在20 dB以下，而某几个开关柜的测试值处在20～25 dB，且测试值大于背景值则要求测试人员应通过定位系统来检测放电位置并采取好相关措施。
3.3 现场联合测试法 。
通过以上两种对开关柜局部放电带电测试技术的介绍，可以看出两种方法各有利弊，在实际应用中都存在一定局限性，不利于提高检测的准确性。因此，应该对某一信号进行全面分析。故在实际检测过程中，应该结合多种检测方法共同判断。通过联合检测模式对开关柜进行局部放电带电检测。例如，可以先通过脉冲电流法来排除现场干扰因素。在结合数据分析法进行深入的判断，从而获得更加准确的结果。
4、探索适合现场的测试方法
事实上，现场测试过程中会出现许多不可控的外界因素会影响测试结果，因此，想准确判断设备是否存在故障，完全依赖仪器的测试结果并不可靠。结合实际生产经验，我们还总结出一套行之有效的测试方法。
首先对站内设备进行巡检，发现异常数据后，不能盲目去断定开关柜存在故障，要综合开关柜柜内设备类型，结合现场状况作进一步分析。
要听，听开关柜内设备运行中有没有异常声响，局部放电会产生微弱的放电声，通常设备在正常运行过程中也会由于电流的电动力效应导致的导线部分发生轻微的颤动，发出“嗡嗡”的闷音，与此不同，放电的声音则是比较清脆的咝咝声，因此，开关柜大部分局部放电故障是可以通过听声音进行辅助判断分析的。
要闻，放电会产生臭氧和氮气等气体，氮氧化物在潮湿的空气中会产生醋酸，进而腐蚀所接触的金属物体和绝缘表面，我们可以通过闻放电及腐蚀产生的特殊气味来判断是否发生放电，当然这个方法受缺陷严重程度的影响具有一定的局限性。
要看，如果是设备外围发生放电了，最直观的就是可以看到放电的迹象，尤其是发生电晕放电的时候，在放电点周围可以看到光亮，这样就可以直接断定故障部位及故障严重程度。
要想，借助测试仪器测得的异常数据，听到的异常声响，问到的异常气味，看到的异常发光点，对收集到的信息进行关联，分析它们与局部放电的具体关系，为进一步的诊断做好铺垫。
经过对开关柜进行全面的“体检”，最后我们就可以出具一份相对准确的诊断结果书，初步判断开关柜的运行状态是否良好。
5、结语
综上，在我国的电力系统中，往往通过局部放电带电检测技术对开关柜进现场检测。通过不同方法来定位开关柜出现故障的部位，在检测时，我们可以对预防性测试的结果进行补充，找出开关柜潜在的安全隐患。利用配套的局部放电检测仪以及分析软件，对区域内电力系统中各个变电站的设备维护状况进行检修。确保测试现场设备安全持续运转，最终实现供电设备的安全可靠使用。
参考文献
[1]孔令明，肖云东，刘娟，等.开关柜局部放电带电检测定位技术的应用与研究[J].山东电力技术，2010，（6）.
[2]陈刚.声电波检测仪在10 kV开关柜局放检测中的应用[J].电工技术，2010，（7）.
关键词： 开关柜；局部放电带电；检测技术；应用；方法
【中图分类号】TM591【文献标识码】A【文章编号】2236-1879（2018）01-0247-01
1、引言
如今在我国电力电网系统中，各变电站已经普遍采用了10 千伏/35千伏金属封闭开关柜的成套设备。在这些电气设备中，受到外界因素如电、化学、环境等因素的影响，会引起电气绝缘强度降低，进而引发故障。相关统计数据表明，全国电力电网系统开关柜事故中因截流或绝缘引发故障高达40%以上，因绝缘部分出现闪络的事故则达到75%以上。由于在电力电网系统的变电站中，开关柜设备放置在柜内，即使设备出现异常状况也不易被作业人员发现。红外测温也很难检测出内部设备的故障，而通过利用局部放电带电检测技术则能有效地检测出绝缘性的故障原因，采取好针对性措施即可解决相关隐患，避免发生击穿事故。
2、局部放电及局部放电检测原理介绍
在变电站绝缘设备中，各设备的绝缘系统电场强度不等。在局部区域内，若电场强度和区域介质的电场强度相同时，该区域就会出现放电现象。在两导体间如果没有施加电压，整个绝缘系统不会被击穿，只是击穿部分绝缘体。这种状况如果能只发生在导体附近也可以发生在其他地方。从而仍保持绝缘性能。这种现象称为局部放电现象。依据局部放电原理，我们可以进行局部放电检测。在发生局部放电时，一般会产生电磁辐射、声、光、热、介质损耗、高频脉冲等现象。我们把局部放电过程所产生的一系列的物理、化学效应的测量方式称之为局部放电检测。结合局部放电发出的能量消耗、电荷交换、电磁波放电、声光及各类信息来表达局部放电的过程。
3、局部放电带电检测技术的应用
上文证明发生局部放电过程中，常伴随声、光、热及化学分解等物理现象。在这些局部放电检测过程中，我们可以通过脉冲电流法、数据判断法、现场联合测试等多种检测方法来进行开关柜局部放电检测。
3.1 脉冲电流法 。
通过放电过程所产生的电磁波经过金属箱体接缝及绝缘开关上的衬垫传播来测量。这个过程产生暂态电压将通过金属箱体传送至地下，这些电压脉冲即为暂态对地电压。
脉冲电流法作为一种应用较早的局部放电带电检测技术，其工作的原理是，当局部放电产生电荷移动时，在移动电荷的外围可以测量整个回路中所产生的脉冲电流。从而，通过脉冲电流来检测局部放电。利用脉冲电流法可以较好地检测出脉冲电流信号的低频区，通常范围在数千赫兹到数百赫兹。在回路中常规局部放电主要通过在回路中传入检测阻来抵抗信号进行取样。而在线检测则往往通过电流传感器进行测量，获取被测对象的脈冲电流信号。当前，我国电力电网系统中所采用的局部放电检测法多采用脉冲电流法。
3.2 数据判断法 。
数据判断法主要是通过大量的测试以及测试的经验来判断检测的一种方法。
以下是常用的几种判断方法：
当开关室内的测试值和背景值都低于20 dB时，则表示没有出现信号源，一切开关设备都正常。
当开关室内背景值和被测值都处在20～30 dB以上时，则表示出现信号源，应关注开关室，增加检测频次，重点关注测试信号的变化。
当开关室内的背景值处在20 dB以下，而某几个开关柜的测试值处在20～25 dB，且测试值大于背景值则要求测试人员应通过定位系统来检测放电位置并采取好相关措施。
3.3 现场联合测试法 。
通过以上两种对开关柜局部放电带电测试技术的介绍，可以看出两种方法各有利弊，在实际应用中都存在一定局限性，不利于提高检测的准确性。因此，应该对某一信号进行全面分析。故在实际检测过程中，应该结合多种检测方法共同判断。通过联合检测模式对开关柜进行局部放电带电检测。例如，可以先通过脉冲电流法来排除现场干扰因素。在结合数据分析法进行深入的判断，从而获得更加准确的结果。
4、探索适合现场的测试方法
事实上，现场测试过程中会出现许多不可控的外界因素会影响测试结果，因此，想准确判断设备是否存在故障，完全依赖仪器的测试结果并不可靠。结合实际生产经验，我们还总结出一套行之有效的测试方法。
首先对站内设备进行巡检，发现异常数据后，不能盲目去断定开关柜存在故障，要综合开关柜柜内设备类型，结合现场状况作进一步分析。
要听，听开关柜内设备运行中有没有异常声响，局部放电会产生微弱的放电声，通常设备在正常运行过程中也会由于电流的电动力效应导致的导线部分发生轻微的颤动，发出“嗡嗡”的闷音，与此不同，放电的声音则是比较清脆的咝咝声，因此，开关柜大部分局部放电故障是可以通过听声音进行辅助判断分析的。
要闻，放电会产生臭氧和氮气等气体，氮氧化物在潮湿的空气中会产生醋酸，进而腐蚀所接触的金属物体和绝缘表面，我们可以通过闻放电及腐蚀产生的特殊气味来判断是否发生放电，当然这个方法受缺陷严重程度的影响具有一定的局限性。
要看，如果是设备外围发生放电了，最直观的就是可以看到放电的迹象，尤其是发生电晕放电的时候，在放电点周围可以看到光亮，这样就可以直接断定故障部位及故障严重程度。
要想，借助测试仪器测得的异常数据，听到的异常声响，问到的异常气味，看到的异常发光点，对收集到的信息进行关联，分析它们与局部放电的具体关系，为进一步的诊断做好铺垫。
经过对开关柜进行全面的“体检”，最后我们就可以出具一份相对准确的诊断结果书，初步判断开关柜的运行状态是否良好。
5、结语
综上，在我国的电力系统中，往往通过局部放电带电检测技术对开关柜进现场检测。通过不同方法来定位开关柜出现故障的部位，在检测时，我们可以对预防性测试的结果进行补充，找出开关柜潜在的安全隐患。利用配套的局部放电检测仪以及分析软件，对区域内电力系统中各个变电站的设备维护状况进行检修。确保测试现场设备安全持续运转，最终实现供电设备的安全可靠使用。
参考文献
[1]孔令明，肖云东，刘娟，等.开关柜局部放电带电检测定位技术的应用与研究[J].山东电力技术，2010，（6）.
[2]陈刚.声电波检测仪在10 kV开关柜局放检测中的应用[J].电工技术，2010，（7）.