10 kV高压开关柜的局部放电检测技术要点

张勇 杨红菊

摘要：人们生活水平得到加大改善，在日常工作生活中对电量的需求日益增加，促进电力事业的迅速发展。人们对电力设备具有更高的要求，要求电力相关部门不断更新电力设备，增强设备建设。10 kV高压开关柜起到重要作用，出现任何故障，对整个电力传输产生严重不良影响，产生较大经济损失。因此，人们需要对其加强局部放电检测，掌握检测技术要点，保证其运行的安全稳定性。

关键词：10 kV高压开关柜；局部放电检测技术；技术要点

我国电网改造事业不断进步和发展，有效提升了电力设备安全质量，减少电力设备事故发生率。但是，设计、装置和管理维护等多个方面存在一定问题和缺陷，造成高压开关柜存在相应的安全风险隐患，对电力设备的高效有序运行产生不良影响，需要人员不断研究相关局部放电检测技术，解决相关放电问题。

1 10 kV高压开关柜局部放电阐述

10 kV高压开关柜在电力系统中主要控制保护系统输配电，通常情况下应用交流金属封闭开关，进一步保证高压开关柜运行的安全有序性。但是，10 kV高压开关柜在现实应用运行过程中，在一定程度上会引发局部放电现象，主要属于相关绝缘结构位置产生故障问题，造成绝缘位置失效，采用持续不间断的放电不能及时解决该故障问题的情况下，就会导致内部主绝缘被电流击穿，难以有效保证电力系统安全高效运行。10 kV高压开关柜局部放电现象一般包含内部放电，主要涵盖光、热、电磁波、化学气体等现象；包含表面放电，主要涵盖光、声、热等现象。

10 kV高压开关柜局部放电现象对整个电力系统产生较大危害。通常情况下，10 kV高压开关柜局部放电在很大程度上损坏了电力设备绝缘结构，其在实际运行过程中，经常容易对电力设备的绝缘结构产生一定程度上的不良影响，尤其给予高强度电流穿透影响，进一步加剧绝缘结构外皮老化，进而10 kV高压开关柜局部放电现象越严重，越增加电力设备绝缘结构的老化速度^[1]。同时，10 kV高压开关柜的局部放电现象容易造成电能损害。我们根据相关研究表明，在相同高压开关柜实际运行的基础上，出现局部放电现象的电能相比较于正常电能要高出大约12%的损耗。因此，相关工作人员需要采用针对性有效措施及时处理该种现象，避免产生不良的电能消耗。

2 10 kV高压开关柜局部放电检测技术要点

2.1超声波检测技术

10 kV高压开关柜局部放电当作电荷持续释放、传输过程，造成放电局部的电场、机械应力和粒子力等产生失衡现象，造成振荡变化，其中机械应力、粒子力的振荡会造成放电位置局部介质振动，产生声波信号。超声波检测技术主要凭借检测仪获得局部产生的超声信号，进而有效检测10 kV高压开关柜局部放电。该技术在实际应用过程中，传感器和电力设备的电气回路不会形成相应的联系，同时不会受到相关电气的干扰，在现实应用的过程，该技术通常受到周边设备机械振动和外部噪音等相关影响，需要相关技术人员加强影响因素的管控，充分发挥超声波检测技术的应用优势和价值。

2.2暂态地电压检测技术

10 kV高压开关柜局部放电的现象，通常情况下，放电量在接地屏蔽表面集中，但是屏蔽持续时在电力设备外部不容易检测到相关信号，屏蔽层通常在绝缘部位和电缆绝缘终端等相关部位不持续，在这个过程中形成的高频信号会传送到电力设备屏蔽外壳。10 kV高压开关柜内部元件对地绝缘引发局部放电的情况下，会产生一个TEV信号，相适应的放电能量会采用电磁波的方式传送到开关柜金属铠装之上，由于开关柜始终处于接地状态，在开关柜的外表层的电磁波能够有效感应到高频电流，有效依托电容耦合检测出脉冲、幅值，传感器频带在3-100MHz范围之内^[2]。10 kV高压开关柜内部组件和地面隔离的情况下，出现局部放电，就会形成暂态地电压信号，相应的放电能量经过电磁波传送到开关柜的金属外壳，同时开关柜接地，经过开关柜表面上的电磁波检测高频电流，并且可以有效检测相应的幅值和脉冲信息数据。

2.3特高频检测技术

特高频检测技术的基本工作原理主要拼接特高频传感器对10 kV高压开关柜局部放电时产生的特高频电磁波信号300-3GHz进行检测，获得局部信号的幅值、相位等相关信息。由于10 kV高压开关柜属于金属封闭的开关设备，促进特高频信号能够经过柜子缝隙、观察孔有效传出，和超声波检测技术相同，凭借非接触外置式传感器置于柜体孔隙部位，有效实现对局部放电特高频信号的检测。特高频检测技术呈现出较强的灵敏度和抗干扰能力，基于波形特性可评定缺陷类型，能够有效促进电磁波时差测量为基础的放电准确定位，高效区分10 kV高压开关柜局部放电和电力设备周边的放电类型。我们根据相关研究分析，特高频检测技术针对尖端和绝缘气隙放电相对比较敏感，检测效果较佳，但是沿面放电检测效果相对较差。超声波检测技术针对尖端、沿面和悬浮放电等相对比较敏感，但是针对绝缘内部气隙放电不够敏感。特高频检测技术会为金属柜体屏蔽，只要其形成不连续绝缘价值，特高频信号能够有效穿透开关柜，因此在10 kV高压开关柜柜子缝隙等部位有效检测到特高频信号

^[3]。10 kV高压开关柜局部放电检测的过程中，采用相应检测技术大多会体现出一定程度的局限性，不能及时有效的获得10 kV高压开关柜局部放电信号，在现实检测过程中，需要针对特高频检测技术、超声波检测技术、暂态地电压等检测技术进行综合性的结合应用，有效提高局部放电检测的精准性和及时性，实现10 kV高压开关柜状态检测的目的。

结束语：10 kV高压开关柜改进检测技术，需要更多的理解和吸收专业检测技术。供电企业需要加强技术人员专业知识和实践技术的培训，保证检测结果的精准性和实效性。相关工作人员需要结合10 kV高压开关柜局部放电现象的实际情况，选择相适应的局部放电检测技术，掌握技术要点，更显检测设备水平，提升检测技术的实际应用水平。

参考文献：

[1]周波. 状态检修工作中开关柜局部放电检测技术的应用[J]. 华东科技：学术版, 2014, 000(008): 265-265,275.

[2]冯跃. 35 kV高压开关柜的局部放电检测技术要点[J]. 电工材料:2019, 000(008): 121-122.

[3]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, 000(006): 5-8.