10kV开关柜局部放电检测技术研究与运用

10kV开关柜局部放电检测技术研究与运用王

炜（国网江苏省电力公司泗洪县供电公司，223900）

2017年11月【摘要】电力系统在保障国家工业生产与人民生活正常进行发挥着重要的作用。因此国家电网的安全问题一直被供电局工作人员所重视，而

这些故障可能影响正常供电的进行。本文通过阐述三开关柜是电网体系中一个关键设施，关乎供电安全。由于其特殊性，其出现故障难以检测，

种局部放电检测技术的内容，并以江苏某10kV开关柜为例进行实例检测，并对检测的数据与结果进行分析。

检测技术【关键词】局部放电；10kV开关柜；

【中图分类号】【文献标识码】【文章编号】（2017）TM591A1006-422222-0276-02

引言用电规模的扩大袁让开关柜发挥着更加关键的作用遥这种设备在供电站与大型小区中被广泛使用袁大大提高了这些地方的供电安全遥为了保证该设备的正常工作袁对其进行定时检测袁判断其运转情况是很有必要的遥原有的开关柜检测技术存在的一些弊端袁已经无法达到人们的要求遥技术人们根据其故障现象袁提出了新型检测方式即TEV尧超声波等袁这些检测技术的出现袁大大提升了检测的安全性与便捷性遥

110kV检测技术的分析1.1技术介绍

1.1.1TEV技术介绍

是在这个波动很小且间隔很短的范围内捕捉到该信号并进行分析的一种技术遥

该种技术搜集的信号能显示出电压波动的大小尧强度变化遥利用这种技术能检测出哪一个开关柜存在放电的情况袁通过改变设备与柜子的距离袁观看幅值强度变化袁判定存在故障的柜子遥通过对电磁波波动的剧烈程度袁也能判定开关柜里哪个部位存在放电情况袁有利于故障位置的检测遥但是其无法进行故障原因判定袁由于该电磁波出现极不稳定袁可能导致判定位置有所偏差[1]遥

1.1.2AE技术介绍

TEV是暂态地电压的英文缩写袁该技术作用原理是当10kV变压器中的开关柜出现放电袁在附近会出现电磁波遥该波会透过柜子传到外边袁与金属碰撞袁产生电压袁TEV就是就

当开关柜出现放电情况时袁会有电磁波的震动袁出现声波遥利用AE技术袁通过对声波的捕捉分析袁对放电情况进行分析遥利用这种技术进行放电位置判定的优势袁就是其不受其他设备的干扰遥但是当检测时袁出现其他声波的干扰时袁容易

路闪络方面的原理袁在特征量的基础上提出了针对污秽度的模型遥而华北电力的研究人员设计出了针对线路监测问题的辅助系统袁可以帮助解决以往系统存在的监测不全面袁趋势预测不够强袁以及缺乏检修的建议等方面的问题袁刘畅一行人根据一些先进的科学原理如马尔科夫袁利用每年线路最大的覆冰数据来对接下来一两年内的线路覆冰情况进行预测袁并建立模型袁通过覆冰的厚度以及线路周围的气象环境数据袁来预测线路在一瞬间内可能达到的最大覆冰厚度遥而王峰一行人则根据收集到的线路舞动的相关数据袁采用了模糊综合的方法对线路的舞动情况进行了提前的预测遥这些研究成果都更好地促进了线路监测方面的高度自动化遥

4.2.1监测装置要符合标准4.2.2发展多种技术

根据规定的标准来制造监测装置袁保障装置的精确度以及可靠性袁并合理利用传感技术优化监测效果遥

研究一些更先进的技术来帮助监测线路系统袁比如让机器人去巡查线路问题袁利用无人机去巡查线路袁以及传感器技术等袁提高监测的全面性以及信息的远距离传输遥

对于线路的各类问题都要进行监督袁信息种类要全面化袁并且将各种信息进行整合处理袁加强交互和融合袁促进线路状态的全面管理遥

4.2.3加强信息交互

4问题及改善方向4.1存在问题

4.1.1稳定性不够好袁缺乏可靠性

在设计和制作这些装置时袁由于不能按照规定的标准进行操作袁所以导致装置的精确度不高袁容易出现各种故障袁对于监测得到的信息处理效果差袁对紧急情况会出现错误报警或者不报警的现象遥

监测系统利用网络技术来进行信息的收集和处理袁但是由于对网络技术和一些传输技术掌握不足袁运用不到位袁使得利用网络处理的信息结果和实际情况相差甚远袁不够精确遥用于处理信息的算法需要不断进行优化提高遥

对线路问题的监测问题往往只重视一个或几个方面袁造成各监测系统的信息重复率比较高袁而且由于各种信息格式不同袁难以进行交互遥

4.1.2精确度低

通过探讨我们了解了在输电线路方面的线路检测系统尧信息传输尧故障诊断几方面的现状袁并且指出了这些过程中存在的一些问题袁并对以后的发展指出了方向遥线路检测技术和故障诊断技术对于保障输电线路的安全非常重要袁我们应该积极创新袁用更加先进的科学技术来促进这项工作的不断进步遥

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[2]周唯袁张道维.智能电网输配电线路在线监测与故障诊断探讨[J].科研袁2015渊10冤院00178.

[3]夏娟.基于Web的在线输电线路智能故障检测系统的设计与研究[J].信息与电脑院理论版袁2016渊18冤院106~107.

[4]张景沛袁桑赵刚.特高压输电线路在线监测装置应用现状分析及建议[J].山西电力袁2015渊3冤院67~69.

5结束语参考文献

4.1.3信息交互差

4.2改善方向

收稿日期：2017-9-20

2017年11月造成信号检测不准确的情况遥AE技术是对放电位置的声波进行捕捉袁利用空间算法袁推测出放电位置遥超声波在空气中传播易于接受袁在柜子内部进行传播时袁不利于信号接收袁因此袁该柜子需存在缝隙便于设备接受声波信号袁防止声波在固体中1.1.3被消UHF耗遥

技术介绍

放电UHF的类型技术遥该是技术利用捕捉放电的部是位超产生高频的波波段进袁行能够捕捉规分避析低袁频判波定的干扰袁实现高效的检测与准确定位遥该技术通过对波的接收袁利用屏幕显示袁分析波段波动袁判定信号位置遥但是这种信号出现时间极短袁需要科学安置该检测仪器袁发挥其高效的检1.2测尧定位作用遥

传统放电技术检测对开的关重要柜的性

运转状态进行监测时袁由于技术的标准达不到袁经常搜集不到有效的数据及信息遥而带电检测技术的出现袁改变了传统技术袁无法进行实时数据搜集的弊端袁对一些带电设备袁可以实现实时数据搜集袁但是由于开关柜是密闭的袁很难达到预想的目的遥因此袁利用局部放电技术进行监2测实袁反例监而提升测了与监分测的效析果袁是一种理想的技术遥

江苏省某变电站的高压室有15个10kV开关柜袁分别利用2.1三种技术对其进行局部放电检测遥

先AE利用法

超声波进行全面检测袁为了提升检测数据的真实性109袁进的行幅对值比变检化过测大袁检袁需测要数进据如图一步检1测所示遥

袁发现其中的108尧图1超声波检测结果

2.2根据TEV以上法

普测数据袁推测108尧109两个柜存在放电的可能袁先利用TEV法进行监测袁监测的部位在其上尧中尧下三个地方袁根据检测的数据结果绘制出图2[2]遥

表1放电起始电压

项目A相B相C相局放电压渊kV冤

4.0

5.5

4.0

图2TEV检测结果

从数据绘制的折线图可以看出袁108尧109柜的检测数据明

显比同类的柜子高袁而检测器距离柜子的距离越近袁相应的检

电力讯息277

测数值也就越大袁可以判定出袁这两个柜子有放电情况遥而其中2.3108UHF柜肯法

定存在单侧放电的情况遥

利用超高频检测设备对这些柜子进行再次检测袁发现检测的结果与以上两个检测的结果相同袁除了108尧109柜外袁其余2.4都不存在幅值波动与放电异常遥

利用局部三检种测技术分进析

行检测得出相同的结果袁可以判定出是母线位置存在一个金属造成的局部放电情况遥出现这种情况袁是由于线路绝缘体皮破损袁金属片受电力感染袁而没有及时进行地下导电造成的袁为了降低其危害袁必须采取相应的措施3解决3.1停电遥

检修利用外观传统检查

的技术对108尧109开关柜进行再次检测袁打开密闭的门袁发现其中有设备出现放电情况袁为了监测是否出现故障袁对放电的位置进行排查袁发现这些放电的地方是因为厂家3.2增加母金线属加固压

件造成的遥

为监测母线的放电情况袁对其进行分段检测遥在监测的部位分别加压袁对于其电压数据变化进行记录袁发现仅在B相时产生3.3放电现象袁此时的加压数据为5kV袁具体数据如表1遥

为了无隔对板比检是测

否因隔板造成的放点问题袁拿掉金属板再次进行检测遥对A尧B尧C相分别进行加压检测袁对于其数据变化情况进行登记袁如表2遥

表2放电起始电压

项目

A相B相C相局部产生电压渊kV冤161616超声幅值渊dB冤用TEV检测

4

5

4

3.4根据结论

渊新技术检测与停电验证的结果袁我们可以总结出渊12冤冤新实技术施检检测时测的袁都结进论行是了科加学压的措尧合施理袁的使遥

院得检验的数据与4结果结束语更有说服力遥

当供电局的高压柜出现放电情况时袁可以通过综合使用这三种检测技术袁检测出出现故障的柜子袁判断出现放电的原因10kV袁并帮助证用户开用关电柜技术的出现人员进行故障修理遥通过本文的论述袁对于便利性放电袁问题不能袁使为了用以检往测的的停安电全检性测与袁而是高效性利用袁保这三种新技术袁协调配置袁判定出故障柜子尧故障部位尧故障类型袁从而为技术人员解决问题提供有力依据遥

[1]参考文献

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山东渊1冤院配网开00029.

关柜局部放电带电检测技术研究[J].工收稿日期：2017-11-5