基于CBMTS-1000D配電設備狀態檢修裝備的局部放電帶電檢測分析

張帥可　耿新　陳世鵬　白海成　王世杰

摘 要：CBMTS-1000D配電設備狀態檢修裝備套裝高級平臺軟件主要實現對不同智能型傳感器單元的檢測控制和實時監測;檢測數據的存儲和歷史數據的查看;檢測結果的閾值分析和橫向分析;配電設備狀態的綜合評價;配電設備臺帳的建檔和數據導入/導出;與傳感器檢測和數據分析有關的參數設置等。智能傳感器單元在高級平臺軟件的控制下，按照設定的工作模式和參數進行設備狀態數據的采集，并將采集的結果及時發送給平板電腦，供后臺軟件實時顯示和狀態信息提取。

關鍵詞：CBMTS-1000D配電設備;智能傳感器;局部放電;帶電檢測

1 緒論

局放檢測的現狀和背景、意義、方法等。局部放電在短時間內不會導致設備故障，但任其發展將會損壞設備的整體絕緣，最終導致設備事故。及時檢測出設備局部放電的嚴重程度，及時預防，意義重大。

2 放電傳輸原理分析

2.1 局部放電傳輸路徑

在柜內各種電氣設備運行時發生的局部放電將產生電磁波，電磁波首先傳到柜體金屬外殼的內表面，然后從柜內表面通過柜體之間的連接處傳播出去，同時產生一個暫態對地電壓（TEV）信號，通過柜體金屬的外表面傳入大地。

2.2 局部放電傳輸原理

（1）金屬封閉成套設備發生局部放電時，放電電量先聚集在與放電點靠近的金屬箱體的內表面，形成電流脈沖并向各個方向傳播。

（2）高頻局放電流只在導體表面很薄的一層范圍內傳輸。

（3）電流脈沖在金屬箱體的內表面傳播，最終從金屬箱體的開口、接頭、蓋板等的縫隙處傳出，然后沿著金屬殼外表傳到大地，同時在金屬體上產生一個瞬態對地電壓（TEV）信號。

（4）金屬封閉柜的內部放電，是持續時間短的放電脈沖，設備局部放電的傳輸電路中的元件不能看作是集中參數，而應是分布參數，其電氣特性由其分布電容C和電感L決定。

CBMTS-1000D配電設備狀態檢修裝備套裝是紀年科技股份有限公司在消化和吸收國外先進技術和成熟經驗的基礎上，充分考慮國內供電企業對配電設備狀態檢修的特殊要求和先進理念，總結近幾年來相關領域產品在設備研制和現場應用方面所取得的成績和教訓，以實現配電設備狀態巡檢的單兵作業和協同應用為目標，通過完善功能配置，優化產品設計方案，實現了配電設備狀態檢修工作從多種帶電檢測手段的靈活應用，到檢測數據的一體化存儲、匯總、共享、分析和應用的高度統一，并可以根據綜合分析結果為用戶提供基本的輔助決策建議，從而為配電設備的狀態檢修提供了一套完整、靈活、高效的解決方案。

整個系統包括運行在強固型工業平板電腦上的CBMTS-1000D配電設備狀態檢修裝備套裝高級平臺軟件和數個即插即用型的智能化暫態地電壓傳感器、超聲波傳感器、熱紅外傳感器和超高頻傳感器組成（根據現場需要配置）。工業平板電腦和智能傳感器單元之間通過通用USB線連接，以實現對智能傳感器單元的控制和供電以及檢測數據的收集。

3 絕緣狀態評價技術

電氣設備的絕緣狀態評價技術就是通過對局部放電檢測數據進行處理，給出電氣設備絕緣狀態是否正常以及異常嚴重程度的結論。按照評價結論的性質分類，評價技術可分為定性和定量兩種。定性評價技術的輸出為正常和異常兩種，定量評價技術的輸出則可以是連續的數據輸出，也可以離散數據描述的狀態嚴重度。

3.1 定性評價技術

交流系統的基本特征就是重復性，即同一電氣現象按照50Hz的規律周期性地重復出現。局部放電活動與交流電壓的瞬時值有關，因此也具備重復性特征，即理論上會按照50Hz的規律在相同的時間或者相位上出現，這就導致不同的絕緣缺陷會形成獨特的指紋圖譜。指紋波圖譜是評價絕緣狀態的基礎理論支撐，重復性則是局部放電活動的典型特征。因此，通過對局部放電活動指紋圖譜周期性的判斷，則可以完成對電氣設備絕緣狀態的定性分析。

按照通用的分類標準，與局部放電相關的缺陷種類大致分為四類：電暈放電、懸浮放電、內部缺陷和表面放電。

在現場執行局部放電檢測時，如何排除環境干擾是工程技術人員最為頭疼的問題。對這些典型環境噪聲圖譜的特征進行歸納總結，主要是相位分布的連續性以及放電強度的均勻性兩點。盡管在某些條件下，噪聲圖譜也呈現間斷性特征，但間斷次數大于2，工頻相關性并不明顯。

3.2 定量評價技術

根據國內外通行的狀態評價辦法，一般按照局部放電檢測數據的大小，將電氣設備的絕緣狀態分為正常、注意、異常、嚴重四個等級。

正常狀態：表示設備狀態量沒有呈現典型的故障特征;或者盡管存在明顯的故障特征，但檢測數據數值較小，表明被檢測設備狀態穩定且在規程規定的注意值、警示值以內，在預見的時間段內被檢測設備可以正常運行。

注意狀態：表示電氣設備的單項（或多項）狀態量呈現明顯的故障特征，且檢測數據的變化趨勢朝接近標準限值方向的方向發展，但未超過標準限值或部分一般狀態量超過標準限值，表示被檢測設備仍然可以繼續運行，但應加強運行中的狀態監視。

異常狀態：表示設備狀態呈現明顯的故障特征，且單項重要狀態量變化較大，已接近或略微超過標準限值，盡管電氣設備仍然可以繼續監視運行，但必須適時安排檢修。

嚴重狀態：表示被檢測設備的狀態呈現明顯的故障特征，單項重要狀態量嚴重超過標準限值，需要盡快安排檢修。

以上值為我公司多年檢測的經驗值，供用戶參考，可根據各單位使用情況制定標準。

參考文獻：

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