10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電帶電檢測實踐探究

摘要：在社會主義市場經(jīng)濟快速發(fā)展的大環(huán)境下，電力企業(yè)在我國國民經(jīng)濟中的地位顯著提升，為了滿足現(xiàn)代社會的實際需求，電力企業(yè)在快速發(fā)展過程中不斷尋求新的進步和創(chuàng)新。10kV配電網(wǎng)在日漸復(fù)雜化的城市電網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，在實際運行過程中，10kV配電網(wǎng)在實際運行過程中仍存在較多問題，強化10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電帶電檢測實踐探究是電力行業(yè)發(fā)展的主要方向。筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗，從10kV配網(wǎng)開關(guān)柜產(chǎn)生局部放電的原理著手，對10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電帶電檢測技術(shù)做了簡單介紹。

關(guān)鍵詞：10kV配網(wǎng) 開關(guān)柜 局部放電帶 電檢測

1 10kV配網(wǎng)開關(guān)柜產(chǎn)生局部放電的原理

在開關(guān)柜絕緣系統(tǒng)中，各部位的電場強度存在差異，某個區(qū)域的電場強度一旦達到其擊穿場強時，該區(qū)域就會出現(xiàn)放電現(xiàn)象，不過施加電壓的兩個導(dǎo)體之間并未貫穿整個放電過程，即放電未擊穿絕緣系統(tǒng)，這種現(xiàn)象即為局部放電。絕緣介質(zhì)中電場分布、絕緣的電氣物理性能等決定了發(fā)生局部放電的條件，一般情況下高電場強度、低電氣強度的條件下容易出現(xiàn)局部放電。

局部放電屬于電氣設(shè)備中的隱患，其破壞過程體現(xiàn)出緩慢性、長期性的特點。10kV配網(wǎng)開關(guān)柜的穩(wěn)定運行是確保電網(wǎng)系統(tǒng)安全的重要保障，在實際運行過程中，開關(guān)柜投切動作的有效性和準確性是判斷10kV配網(wǎng)開關(guān)柜是否正常運行的依據(jù)。開關(guān)柜在實際運行中會產(chǎn)生電流不均勻等問題，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部部門位置電場強度過高，從而引發(fā)放電情況，電網(wǎng)因此受到嚴重影響，很難在現(xiàn)有狀態(tài)下正常運行。10kV配網(wǎng)開關(guān)柜產(chǎn)生局部放電的原理如下介紹：10kV配網(wǎng)開關(guān)柜中存在電場，其中每個零部件所能承受的電場存在較大差別，當某位置電場強度過高時，就會產(chǎn)生放電情況。10kV配網(wǎng)開關(guān)柜中出現(xiàn)放電的位置很多，主要有導(dǎo)體、接觸部位以及開關(guān)和絕緣體表面等。當10kV配網(wǎng)開關(guān)柜受到污染、老化以及設(shè)計問題后會出現(xiàn)局部放電問題。

2 10kV配網(wǎng)開關(guān)柜產(chǎn)生局部放電產(chǎn)生的危害

10kV配網(wǎng)開關(guān)柜產(chǎn)生局部放電會嚴重影響電網(wǎng)的正常運行，其危害主要有：

第一，局部擊穿的危害。當10kV配網(wǎng)開關(guān)柜產(chǎn)生局部產(chǎn)生放電現(xiàn)象后，放電位置的絕緣體會被擊穿，會嚴重影響電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全，從而引發(fā)更嚴重的電網(wǎng)問題。第二，絕緣系統(tǒng)擊穿的危害。10kV配網(wǎng)開關(guān)柜產(chǎn)生局部產(chǎn)生放電現(xiàn)象后，開關(guān)柜局部擊穿數(shù)量越來越多，如果安全維護人員沒有及時進行處理，電網(wǎng)系統(tǒng)將會產(chǎn)生放電點的積累效應(yīng)，最終使電網(wǎng)絕緣系統(tǒng)處于崩潰狀態(tài)。第三，開關(guān)柜設(shè)備擊穿的危害。在實際運行過程中，當開關(guān)柜出現(xiàn)絕緣放電和擊穿后，隨之會產(chǎn)生具有較強腐蝕性的O3和NO，這會導(dǎo)致開關(guān)柜中局部位置被腐化，產(chǎn)生開關(guān)柜設(shè)備擊穿的危害。在實際運行過程中，10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電量普遍較小，但是如果高壓開關(guān)柜在長時間內(nèi)不斷發(fā)生具備放電問題將引發(fā)嚴重的危害，從而影響電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行。

3 10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電帶電檢測實踐探究

伴隨著科技的發(fā)展，10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電帶電檢測實踐探究取得了優(yōu)異的成就，在實際發(fā)展過程中探索出TEV測量法，該方法在10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電帶電檢測中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，在國內(nèi)外很多電力公司取得廣泛應(yīng)用。

TEV測量法與傳統(tǒng)配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電測量方法相比，其特點主要表現(xiàn)在：

第一，可以帶電檢測；第二，靈敏度非常高；第三，抗干擾能力強；第四，能進行有效地故障定位；第五，可以獲得準確數(shù)據(jù)，提高放電監(jiān)測的靈敏度等。筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗，對10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電帶電檢測過程做了以下總結(jié)。

3.1 TEV檢測原理

如果高壓設(shè)備發(fā)生局部放電情況，放電的電量會先聚集在接地的金屬部分，該金屬部分通常與放電點相鄰，在這個過程中，會產(chǎn)生電磁波，電磁波向各個方向快速傳播，系統(tǒng)中一旦出現(xiàn)內(nèi)部放電，放電的電量將聚集在接地屏蔽的內(nèi)表面。但在實際運行過程中，絕緣部位、墊圈接連處以及電纜絕緣終端等位置通常存在屏蔽層。配網(wǎng)開關(guān)柜中產(chǎn)生的電量通過多個位置傳播，在傳播的過程中將會產(chǎn)生暫態(tài)電壓，以設(shè)備的金屬箔為載體傳到地下。TEV在設(shè)備內(nèi)部傳播的示意圖如下圖1所示。

3.2 TEV檢測法在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

10kV配網(wǎng)開關(guān)柜具備放電量均比較小，當大量開關(guān)柜設(shè)備同時出現(xiàn)局部放電時，將會嚴重影響電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行，因此，為了提高配網(wǎng)開關(guān)柜的工作效益，TEV檢測法在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用應(yīng)該滿足以下要求：

第一，定期對設(shè)備進行普測，普測儀器以便于攜帶的局放測試儀為主，結(jié)合實際檢測情況建立設(shè)備狀態(tài)庫，將不符合電網(wǎng)運行要求的異常數(shù)據(jù)設(shè)備納入到數(shù)據(jù)庫中；第二，以一周為周期，對有一場故障的設(shè)備進行第二次檢測，結(jié)合實際檢測狀況建立第二次檔案數(shù)據(jù)庫，同是對相關(guān)設(shè)備進行故障定位測試；第三，在滿足停電計劃的前提下，確保電網(wǎng)的安全運行，分析處理的設(shè)備記錄和處理結(jié)果，及時更新狀態(tài)庫。便于攜帶的局放測試儀在3-4分鐘左右即能完成10kV配網(wǎng)設(shè)備的檢測需求。

3.3 測試過程和測試點選取

測試過程和測試點選取是利用TEV測量法對配網(wǎng)開關(guān)柜進行局部放電檢測的前提條件。首先應(yīng)該明確測試過程：

第一，完成背景值測量，明確空氣和金屬制品的背景聲；第二，利用TEV測量法進行測試，測試過程中以TEV測試儀器探頭緊貼開關(guān)柜壁，認真觀察測試過程中數(shù)據(jù)選擇記錄始終保持正常狀態(tài)的測試數(shù)據(jù)；第三，實際測試過程中還應(yīng)該控制各種外界因素，如手機電磁干擾、熒光燈以及風機風扇的影響等；第四，TEV測量法結(jié)束后，還應(yīng)該及時采用超聲波測試模式讀取相關(guān)背景數(shù)。

測試中對開關(guān)柜測試點的選取：選取開關(guān)柜測試點時首先應(yīng)該明確連接處、穿墻套管以及絕緣支撐的實際狀況，了解斷路器、CT、以及電纜接頭的放電情況，傳感器的位置有嚴格控制，通常情況下設(shè)置在靠近觀察窗和通風百葉等金屬面板上，測試過程中還應(yīng)該觀察窗上和窗下位置在測試過程中的數(shù)值變化。

3.4 數(shù)據(jù)案例

下圖2是TEV數(shù)據(jù)區(qū)間折線圖。筆者從事的公司10kV配網(wǎng)開關(guān)柜在普測的過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)嚴重超標等問題，開關(guān)柜前數(shù)據(jù)達到123dB，利用超聲波可以清楚地了解局部放電時超聲波的波動情況。結(jié)合TEV檢測法對局部放電進行檢測更新后，該位置放電測試技術(shù)與沒有利用該方法檢測的位置相比具有明顯的優(yōu)勢，由此可見，TEV測量法在配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電檢測中的應(yīng)用全面提高電網(wǎng)效率的同時，還能提高電網(wǎng)的安全性，是一種既實用又可靠的檢測技術(shù)。

4 結(jié)束語

10kV配網(wǎng)開關(guān)柜是配網(wǎng)中不可或缺的組成部分之一，開關(guān)柜運行的穩(wěn)定性是電網(wǎng)安全運行的重要保障，因此，配網(wǎng)工作人員應(yīng)該結(jié)合配網(wǎng)開關(guān)柜運行的實際需要，重視巡視、實驗和檢測技術(shù)的重要性，在保障原有檢測技術(shù)的同時，不斷對配電網(wǎng)開關(guān)柜具備進行放電和帶電檢測，為電網(wǎng)的安全運行提供保障。

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