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摘要：固体绝缘环网拒设备的运行状态对对电力系统供电可靠性具有重大影响。文章对固体绝缘环网拒设备的检测原理、局放的定位及定相方法进行研究，为规范和有效开展固体绝缘环网拒局部带电检测工作进行探索。
关键词：环网拒;局部放电;检测技术;局放定位
一、刚舀
随着城市电网建设，固体绝缘环网柜设备的应用数量不断增加，其运行状态对电力系统供电可靠性具有重大影响，故障的发生带来的后果是十分严重的，其直接的危害是设备所保护的线路、设备受损，电量损失间接的危害则造成用户大面积停电，影响正常的生活、生产甚至社会稳定。
目前，固体绝缘环网柜设备现场试验方法的不足和投运的开关柜出现的绝缘故障严重威胁着电力系统的安全运行。局部放电检测是反映开关柜绝缘状况的有效手段，也是当前研究的热点，对高压开关柜进行局放检测与故障诊断，是实现设备状态检修的重要状态信息量，是保证设备安全可靠运行的关键，高压开关柜中不仅电场作用引起绝缘劣化，导致绝缘故障，而且机械力和热的作用，或者和电场的共同作用，最终也会发展为绝缘性故障，影响供电质量和供电可靠性。为规范和有效开展电力设备带电检测工作，参考国内外有关标准，在国家电网公司生变电（2011）11号《关于印发（电力设备带电检测技术规范（试行））的通知》的基础上，对环网柜的局部放电检测进行研究。
二、环网柜局部放电检测方法
1.局放的能量形式
局部放电是一种脉冲放电，局部放电的过程除了伴随着电荷的转移和电能的损耗之外，还会产生电磁辐射、超声、发光、发热以及出现新的生成物等。因此针对这些现象，局部放电检测的基本方法有电测法、声测法、光测法和化学检测法等。其中电测法、声测法使用较多，但实际应用效果往往不够理想，主要原因是现场噪声干扰太大，以至很难区分真正的局部放电信号，而有效地排除干扰是提高局部放电检测装置检测效果的重要保证。
电（TEV、UHF、HFCT传感器）
光（某些特定位置放电能够通过观察窗看到）
热（红外，由于开关柜的全封闭结构，检测效果有限）
声（超声传感器）
气体（臭氧等，能够嗅到）
2、检测技术
目前采用的开关柜局放检测技术较多，可以分为直接法（视在放电量检测）和间接法（TEV、超声波、超高频、声电联合检测）。直接法也是相对的，因为指在试品两端注人一定电荷量，使试品端电压的变化量和局部放电时端电压变化量相同。此时注人的电荷量即称为局部放电的视在放电量，以皮库（PC）表示。实际上，视在放电量与试品实际点的放电皿并不相等，后者不能直接测得。试品放电引起的电流脉冲在测量阻抗端子上所产生的电压波形可能不同于注人脉冲引起的波形，但通常可以认为这两个仪器上读到的响应值相等。下面主要介绍两种主流的环网柜检测技术。
1）固体绝缘环网柜超声检测
通过接收空气当中的超声信号来测量局部放电信号的声压大小，可以推测出放电的强弱。超声波检测过程中，应将超声波传感器沿着开关柜上的缝隙扫描检测。开关柜超声法检测部位可参考图进行测试。
2）暂态地电波检测原理
当高压开关柜中出现局部放电以后，沿放电通道将会有过程极短的脉冲电流产生，并激发瞬态电磁波。放电过程的时间比较短，电流脉冲的陡度比较大，辐射高频电磁波的能力比较强，可以通过金属外壳的开孔向外传播，这些开孔可以是外壳密封垫圈或者其他绝缘部件周围的间隙。这些高频电磁波传播到开关柜外面时，会在金属外壳上产生瞬时对地电压。瞬时地电压在几个毫伏至几伏的范围内，只有几个纳秒的上升时间，将专用的TEV传感器布置在开关柜外面，采用这种非侵入方式来检测局放活动。测量原理如下图2所示：
暂态对地电压法检测部位主要是母排（连接处、穿墙套管，支撑绝缘件等）、断路器，CT、PT、电缆等设备所对应到开关柜柜壁的位置，这些设备大部分位于开关柜前面板中部及下部，后面板上部、中部及下部、侧面板的上部、中部及下部。开关柜暂态对地电压法检测部位如下图3：
三、局放的定位及定相
当确认传感器检测到的信号来自设备内部后，采用时差定位法对信号的位置进行进一步的定位分析。将两个传感器放置于设备表面，分析两个传感器接收信号的时差，判断局放的具体位置，通常可将信号定位在放电源的1米范围内。可用以下方法进行定位：
1、时差法
设放电点离传感器1距离为X，速度为光速c，时差t2-t1可通过示波器得出，则：
通过该公式和卷尺可以得出X的位置。
2、平分面法
在空间中移动两个传感器的位置，使局放源到达两个传感器的位置一致，此时可以确定放电点位于两传感器的垂直平分面上（定面）。
在该平分面移动两个传感器的位置，使局放源到达两个传感器的位置一致，此时可以确定放电点位于两传感器的垂直平分线上（定线）
在该平分线上移动两个传感器的位置，使局放源到达两个传感器的位置一致，此时可以确定该垂直平分线上的某点（定点）
为确定发生局部放电的具体相别，可采用HFCT法对邻近的三相出线电缆的接地线（或本体）进行信号检测。由于缺陷相的电流信号与另外两相的电流信号相比具有幅值大、相位相反的特点，可以方便地确定发生局部放电的缺陷相。
参考文献
[1]虞苍壁，谈克雄.电力电容器局部放电声信号的分析.高压电报，2002，39（2）：4--6.
[2]段一熊.GIS局部放电试验研究情报综述.云南电力技术，1995，23（2）：45---48.
[3]王国利，郝艳捧.电力变压器局部放电檢测技术的现状和发展.电工电能新技术，2001，（2）：52-57.
关键词：环网拒;局部放电;检测技术;局放定位
一、刚舀
随着城市电网建设，固体绝缘环网柜设备的应用数量不断增加，其运行状态对电力系统供电可靠性具有重大影响，故障的发生带来的后果是十分严重的，其直接的危害是设备所保护的线路、设备受损，电量损失间接的危害则造成用户大面积停电，影响正常的生活、生产甚至社会稳定。
目前，固体绝缘环网柜设备现场试验方法的不足和投运的开关柜出现的绝缘故障严重威胁着电力系统的安全运行。局部放电检测是反映开关柜绝缘状况的有效手段，也是当前研究的热点，对高压开关柜进行局放检测与故障诊断，是实现设备状态检修的重要状态信息量，是保证设备安全可靠运行的关键，高压开关柜中不仅电场作用引起绝缘劣化，导致绝缘故障，而且机械力和热的作用，或者和电场的共同作用，最终也会发展为绝缘性故障，影响供电质量和供电可靠性。为规范和有效开展电力设备带电检测工作，参考国内外有关标准，在国家电网公司生变电（2011）11号《关于印发（电力设备带电检测技术规范（试行））的通知》的基础上，对环网柜的局部放电检测进行研究。
二、环网柜局部放电检测方法
1.局放的能量形式
局部放电是一种脉冲放电，局部放电的过程除了伴随着电荷的转移和电能的损耗之外，还会产生电磁辐射、超声、发光、发热以及出现新的生成物等。因此针对这些现象，局部放电检测的基本方法有电测法、声测法、光测法和化学检测法等。其中电测法、声测法使用较多，但实际应用效果往往不够理想，主要原因是现场噪声干扰太大，以至很难区分真正的局部放电信号，而有效地排除干扰是提高局部放电检测装置检测效果的重要保证。
电（TEV、UHF、HFCT传感器）
光（某些特定位置放电能够通过观察窗看到）
热（红外，由于开关柜的全封闭结构，检测效果有限）
声（超声传感器）
气体（臭氧等，能够嗅到）
2、检测技术
目前采用的开关柜局放检测技术较多，可以分为直接法（视在放电量检测）和间接法（TEV、超声波、超高频、声电联合检测）。直接法也是相对的，因为指在试品两端注人一定电荷量，使试品端电压的变化量和局部放电时端电压变化量相同。此时注人的电荷量即称为局部放电的视在放电量，以皮库（PC）表示。实际上，视在放电量与试品实际点的放电皿并不相等，后者不能直接测得。试品放电引起的电流脉冲在测量阻抗端子上所产生的电压波形可能不同于注人脉冲引起的波形，但通常可以认为这两个仪器上读到的响应值相等。下面主要介绍两种主流的环网柜检测技术。
1）固体绝缘环网柜超声检测
通过接收空气当中的超声信号来测量局部放电信号的声压大小，可以推测出放电的强弱。超声波检测过程中，应将超声波传感器沿着开关柜上的缝隙扫描检测。开关柜超声法检测部位可参考图进行测试。
2）暂态地电波检测原理
当高压开关柜中出现局部放电以后，沿放电通道将会有过程极短的脉冲电流产生，并激发瞬态电磁波。放电过程的时间比较短，电流脉冲的陡度比较大，辐射高频电磁波的能力比较强，可以通过金属外壳的开孔向外传播，这些开孔可以是外壳密封垫圈或者其他绝缘部件周围的间隙。这些高频电磁波传播到开关柜外面时，会在金属外壳上产生瞬时对地电压。瞬时地电压在几个毫伏至几伏的范围内，只有几个纳秒的上升时间，将专用的TEV传感器布置在开关柜外面，采用这种非侵入方式来检测局放活动。测量原理如下图2所示：
暂态对地电压法检测部位主要是母排（连接处、穿墙套管，支撑绝缘件等）、断路器，CT、PT、电缆等设备所对应到开关柜柜壁的位置，这些设备大部分位于开关柜前面板中部及下部，后面板上部、中部及下部、侧面板的上部、中部及下部。开关柜暂态对地电压法检测部位如下图3：
三、局放的定位及定相
当确认传感器检测到的信号来自设备内部后，采用时差定位法对信号的位置进行进一步的定位分析。将两个传感器放置于设备表面，分析两个传感器接收信号的时差，判断局放的具体位置，通常可将信号定位在放电源的1米范围内。可用以下方法进行定位：
1、时差法
设放电点离传感器1距离为X，速度为光速c，时差t2-t1可通过示波器得出，则：
通过该公式和卷尺可以得出X的位置。
2、平分面法
在空间中移动两个传感器的位置，使局放源到达两个传感器的位置一致，此时可以确定放电点位于两传感器的垂直平分面上（定面）。
在该平分面移动两个传感器的位置，使局放源到达两个传感器的位置一致，此时可以确定放电点位于两传感器的垂直平分线上（定线）
在该平分线上移动两个传感器的位置，使局放源到达两个传感器的位置一致，此时可以确定该垂直平分线上的某点（定点）
为确定发生局部放电的具体相别，可采用HFCT法对邻近的三相出线电缆的接地线（或本体）进行信号检测。由于缺陷相的电流信号与另外两相的电流信号相比具有幅值大、相位相反的特点，可以方便地确定发生局部放电的缺陷相。
参考文献
[1]虞苍壁，谈克雄.电力电容器局部放电声信号的分析.高压电报，2002，39（2）：4--6.
[2]段一熊.GIS局部放电试验研究情报综述.云南电力技术，1995，23（2）：45---48.
[3]王国利，郝艳捧.电力变压器局部放电檢测技术的现状和发展.电工电能新技术，2001，（2）：52-57.