开关柜局部放电带电检测技术的有效应用分析
开关柜局部放电带电检测技术的有效应用分析
发表时间：2017-10-23T18:56:03.633Z 来源：《电力设备》2017年第17期作者：白岩[导读] 摘要：在电力系统的运行过程中，开关柜已广泛应用于电力系统的发电、配电、输电以及电能转换等工作当中，在整个电力企业的发展中，有着举足轻重的地位和作用。由于开关柜预防性实验周期为六年，因此，在这实验周期内很难详细地掌握开关柜的情况和问题，这就使得对开关柜的检测很难真正实施，不能及时对对开关柜存在的问题进行检测和维修，进而产生故障。因此，积极加强对开关柜放电
带电进行检测能够及时了解和掌握开关柜内部设备的
（国网天津市电力公司滨海供电分公司天津 300000）摘要：在电力系统的运行过程中，开关柜已广泛应用于电力系统的发电、配电、输电以及电能转换等工作当中，在整个电力企业的发展中，有着举足轻重的地位和作用。由于开关柜预防性实验周期为六年，因此，在这实验周期内很难详细地掌握开关柜的情况和问题，这就使得对开关柜的检测很难真正实施，不能及时对对开关柜存在的问题进行检测和维修，进而产生故障。因此，积极加强对开关柜放电带电进行检测能够及时了解和掌握开关柜内部设备的放电变化情况，并且做好有效的事故防范措施，确保电力系统的安全稳定运行。关键词：开关柜；局部放电；带电检测技术
前沿：在我国的电力系统中，各个变电站已经利用了10 kV/35 kV金属封闭开关成套设备。在这些电气设备中，由于外部因素，例如，电、化学、热等因素的影响，会导致电气绝缘强度降低，从而发生故障。在对全国变电站的不完全统计下，全国的电力系统开关柜事故中由于截流或者绝缘所引起的故障高达40.1%，由于绝缘部分出现闪络的事故达到了79.2%。在停电状态下对高压开关柜内的故障进行检测并进行带电检测的技术不太成熟，在预防性实施周期内，很难发现绝缘劣化等问题。由于在电力系统的变电站中，高压开关柜设备放置在柜内，即使设备出现异常状况也不容易及时被工作人员发现。红外测温也不能够对内部设备的故障，因此通过局部放电带电检测能够有效地检测出绝缘性的故障原因，采取有效的措施解决安全隐患，避免击穿等突发事故。
1 局部放电以及局部放电检测的原理
在变电站的绝缘设备中，各个设备的绝缘系统以及各个不问的电场强度不一。在局部区域内，如果电场强度与区域介质的电场强度相同时，此区域就会出现放电的现象。但在两导体之间如果没有施加电压，整个绝缘系统不会被击穿，只是击穿部分绝缘体。这种状况如果可以只发生在导体附近也可以发生在其他地方。从而仍然保持绝缘性能。这种现象称之为局部放电现象。通过局部放电的原理，我们可以进行局部放电检测。在发生局部放电时，一般会带来电磁辐射、声、光、热、介质损耗、高频脉冲等现象。对于绝缘体内部探测可以发现，按照采用相应的方法来测量不同的现象。我们把按照局部放电过程所产生的一系列的物理、化学效应的测量方式称之为局部放电测量。通过局部放电所发出的电荷交换、能量消耗、电磁波放电、声与光及各类信息来表示局部放电的过程。
2 局部放电带电检测技术的应用
我们知道，在发生局部放电的过程中，常伴随着热、电、光、声及化学分解等物理现象。在这些局部放电的检测过程中，我们可以通过脉冲电流法、紫外成像法、震荡波法等多种检测方法对开关柜进行局部放电检测。
2.1 脉冲电流法
我们可以通过放电过程所产生的电磁波所通过金属箱体的接缝及绝缘开关上的衬垫传播来测量。在这个过程中会产生暂态电压将通过金属箱体传送至地下，这些电压脉冲即为暂态对地电压。脉冲电流法作为一种应用较早的局部放电带电检测技术，其工作的原理是，当局部放电产生电荷移动时，在移动电荷的外围可以测量整个回路中所产生的脉冲电流。从而，通过脉冲电流来检测局部放电。利用脉冲电流法可以较好地检测出脉冲电流信号的低频区，通常范围在数kHz到数百kHz。在回路中常规局部放电主要通过在回路中传入检测阻来抵抗信号进行取样。而在线检测则往往通过电流传感器进行测量，获取被测对象的脉冲电流信号。
目前，在我国电力系统中所采用的局部放电检测法往往都是脉冲电流法。脉冲电流法的主要特点是被测量敏感度较高，可标定放电量的一种测量检测方法。
2.2 数据判断法
数据判断法主要是通过大量的测试以及测试的经验来判断检测的一种方法。以下是常用的几种判断方法：
若发现开关室内的测试值与背景值都低于20 dB时，则表示没有出现信号源，一切开关设备都正常。若开关室内背景值与被测值都处在20～30 dB以上时，则表示出现信号源，应该关注开关室，缩减检测的周期，注重测试信号的变化。
若开关室内的背景值处在20 dB以下，而某几个开关柜的测试值处在20～25 dB，且测试值大于背景值则表示测试人员应该通过定位系统来检测放电位置并采取相关的措施。
若当在开关室内，测试值和背景值都处在3 dB以上，并且在其中的某个开关柜上出现了峰值，则可以通过定位的方式来判断放电信号的位置。例如，如果发现有放电信号从开关柜上传来，而不是来自与外界的干扰信号，那么我们就需要立即对开关柜采取相应的对策进行处理。
2.3 现场联合测试法
通过以上两种对开关柜局部放电带电测试技术的分析，我们可以看出这两种方法各有利弊，在实际的应用中都存在一定的局限性，不利于提高检测的准确性。因此，应该对某一信号进行全面的分析而不是单独地对某一信号做出描述。所以，在实际的检测过程中，我们需要结合多种检测方法进行检测。通过联合检测模式对开关柜进行局部放电带电检测。例如，我们可以先通过脉冲电流法来排除现场的干扰措施。在测试的过程中超声波法以及数据分析法进行进一步的判断，从而获得正确的结果。
3 开关柜局部放电带电检测技术的注意事项
在对开关柜局部放电检测的过程中需要注意几下几点：
浅谈局部放电检测在开关柜中的应用
浅谈局部放电检测在开关柜中的应用 发表时间：2019-11-25T11:31:51.227Z 来源：《基层建设》2019年第24期作者：王英郑江丽任毅孟祥海茹世豪 [导读] 摘要：供配电系统的安全运行对工业企业来说至关重要，特别是大型石化企业对供电的可靠性、连续性和安全性要求更高。 国网山西省电力公司晋城供电公司 摘要：供配电系统的安全运行对工业企业来说至关重要，特别是大型石化企业对供电的可靠性、连续性和安全性要求更高。工厂配电网络中的设备运行可靠性直接关系到整个工厂生产能否安全稳定，进而直接影响到企业的经济效益。随着经济的快速发展，科技水平的不断进步，工厂对供电的需求和可靠性要求也越来越高。开关柜在工厂配电网络中广泛应用，其安全运行对供电可靠性起举足轻重的作用。因此及时发现开关柜早期绝缘缺陷，保证供电安全可靠性对整个工厂的安全高效生产和效益增长都有着十分重要的意义。 关键词：开关柜；局部放电；在线检测 1. 局部放电检测技术概述 对于局部放电检测技术而言，它主要可分为四种类型。 1.1紫外线检测技术 在外绝缘局部放电的情况下，由于击穿的影响放电点附近气体会有电离产生，而气体种类与放射光波的频率存在一定关系，电离后产生的氮离子发射的光谱则会落于紫外光波段。此时，借助特殊仪器接收紫外信号，利用可见光图像叠加与成像处理，即可确定电晕的位置与强度。一般，紫外检测技术属于辅助性的带电检测技术，需要与其他检测技术配合使用，从而寻找到局部放电信号，进而确定放电点的放电部位和放电程度。 1.2超声波检测技术 它主要是借助超声波传感器采集超声波信号，有效确定设备局部放电的位置及大小，其中超声波信号的频率范围应保持在20～ 200kHz。由于超声波信号属于机械振动波，不会受电气的干扰，因此可通过时差法和幅值法定位信号源。 1.3暂态地电压检测技术 一般，在针对电气设备实施局部放电的情况下，可以经由玻璃窗与开关柜的缝隙传出电磁波。当然，设备表层的金属也可传出电磁波，对地面形成持续性的暂态电压脉冲信号。在开关柜金属表层，该信号能实现传播，并通过柜门缝隙或开关柜孔洞传出，经过金属壳体外表面传到大地。该技术在实际工作中的应用，往往需要在开关柜的不同开口缝隙处装设电容耦合式传感器。要贴紧金属外壳，才能对暂态地电压信号进行检测。此外，对表征布局放电进行判断时，应以测试读数大小为依据，通过电磁波的特性定位设备内部的放电源。 1.4特高频检测技术 该技术也称之为超高频检测技术，最常见的是利用特殊的特高频传感器，针对电磁波内的特高频分量进行检测，并基于此深层次地研究或许会发生放电的地方及其具体的类型。现场开关柜的带电检测工作中常采用该技术，可通过时差法和幅值法定位放电源。 2. 开关柜中局部放电检测的技术应用 2.1应用实例 本文通过对某个变电站开关柜局部放电检测的实际过程为例进行分析。具体地，采取比较研究的方式，针对在检测开关柜局部放电过程中单一带电检测技术以及综合检测技术的不同特点，展开具体的剖析与论述。该变电站小室内采用的是6面铠装移开式金属封闭开关柜，图1为母线小室内开关柜示意图。实际运行过程中，小室内臭氧味十分重，故而发出小时内存在局部放电问题的质疑。鉴于此，分别采取综合检测技术和单一带电检测技术检测小室内的各个开关柜。 2.2具体应用 ①暂态地电压检测 利用暂态地电压检测技术检测开关柜的后下、后上、前下、前上等位置，检测结果如表1所示，其中12dB为背景噪声。由表1可知：313开关柜的最大信号为26dB，最大信号幅值为29dB，分别比背景噪声大14dB和17dB。由此可得，此开关柜或许存在放电点。
亿森开关柜局部放电在线监测系统
开关柜局部放电在线监测系统 技 术 资 料 福州亿森电力设备有限公司
开关柜局部放电在线监测系统简介 前言： 高压开关柜是使用极广且数量最多的开关设备。由于在设计、制造、安装和运行维护等方面存在着不同程度的问题，因而事故率比较高，在诸多性质的开关柜事故中，绝缘事故多发生于10千伏及以上电压等级，造成的后果也很严重。特别是小车式开关柜，绝缘事故率更高，而且往往一台出现事故，殃及邻柜的现象更为突出。因此，迫切需要对开关柜实行状态检修，对设备运行状况进行实时在线监测，根据设备的运行状态和绝缘的劣化程度，确定检修时间和措施，减少停电时间和事故的发生，提高电力系统运行的安全可靠性及自动化程度。 高压开关柜的绝缘故障主要表现为外绝缘对地闪络击穿，内绝缘对地闪络击穿，相间绝缘闪络击穿，雷电过电压闪络击穿，瓷瓶套管、电容套管闪络、污闪、击闪、击穿、爆炸，提升杆闪络，CT闪络、击穿、爆炸，瓷瓶断裂等。
各类绝缘缺陷发展到最终击穿，酿成事故之前，往往先经过局部放电阶段，局部放电的强弱能够及时反映绝缘状态，因此通过在线监测局部放电来判断绝缘状态是实现开关柜绝缘在线监测和诊断的有效手段。 本系统采用声电联合检测方法，即通过同时检测局部放电产生的暂态对低电压（TEV，国内俗称地电波）和超声波信号实现对开关柜绝缘状态的监测。 一、局放产生 局部放电，是绝缘介质中的一种电气放电，这种放电仅限制在被测介质中一部分且只使导体间的绝缘局部桥接，这种放电可能发生或可能不发生于导体的邻近。电力设备绝缘中的某些薄弱部位在强电场的作用下发生局部放电是高压绝缘中普遍存在的问题。虽然局部放电一般不会引起绝缘的穿透性击穿，但可以导致电介质（特别是有机电介质）的局部损坏。若局部放电长期存在，在一定条件下会导致绝缘劣化甚至击穿。对电力设备进行局部放电试验，不但能够了解设备的绝缘状况，还能及时发现许多有关制造与安装方面的问题，确定绝缘故障的原因及其严重程度。因此，对电力设备进行局部放电测试是电力设备制造和运行中的一项重要预防性试验。 基于对发生局部放电时产生的各种电、光、声、热等现
GIS带电运行中局部放电检测方法 武兆亮
GIS带电运行中局部放电检测方法武兆亮 发表时间：2019-07-05T12:07:59.353Z 来源：《电力设备》2019年第4期作者：武兆亮郑慧龙 [导读] 摘要：近年来，随着时代经济的飞速发展以及科学技术的日新月异，电网建设逐渐加快了发展的步伐，以至于六氟化硫气体绝缘金属封闭开关设备被广泛的应用于电网的发展中，而其设备带电运行中局部放电的如何检测成为当今电网建设行业领域研究的热点之一。 （国网山西省电力公司检修分公司山西太原 030000） 摘要：近年来，随着时代经济的飞速发展以及科学技术的日新月异，电网建设逐渐加快了发展的步伐，以至于六氟化硫气体绝缘金属封闭开关设备被广泛的应用于电网的发展中，而其设备带电运行中局部放电的如何检测成为当今电网建设行业领域研究的热点之一。本文首先说明了GIS带电运行中局部放电检测的试验平台，进而确立了GIS带电运行中局部放电检测的方案，最后分析总结了GIS带电运行中局部放电检测方法。 关键词：GIS；局部放电；检测方法 21世纪的今天，电网建设逐渐发展，从而对电力设备的运行以及检测提出了更高的要求，本文对GIS带电运行中的局部放电检测方法进行探讨分析，进而将一套GIS带电运行中局部放电检测平台加以构建，借助于脉冲电流法、超声波法以及高频法来检测高压导体尖端、悬浮尖端以及地电极尖端等局部放电现象，着重分析带电设备存在的局部放电问题，进而推动了现代化电网的全面建设。 一、GIS局部放电带电测试原理 电力设备的绝缘系统中，只有部分区域发生放电，而没有贯穿施加电压的导体之间，即尚未击穿，这种现象称之为局部放电。它是由于局部电场畸变、局部场强集中，从而导致绝缘介质局部范围内的气体放电或击穿所造成的。它可能发生在导体边上，也可能发生在绝缘体的表面或内部。局部放电是一种脉冲放电，它会在电力设备内部和周围空间产生一系列的光、声、电气和机械的振动等物理现象和化学变化。GIS内部的局部放电在空间产生电磁波，在接地线上流过高频电流，使外壳对地呈高频电压。同时，所产生的机械效应使管道内气体压力骤增，产生声波和超声波，并传到金属外壳上，使外壳产生机械振动。另外，局部放电产生光效应和热效应可使绝缘介质分解。总之，这些伴随局部放电而产生的各种物理和化学变化可以为监测电力设备内部绝缘状态提供检测信号。 目前，GIS绝缘带电测试最方便有效的方法就是局部放电检测。局部放电既是GIS绝缘劣化的征兆和表现形式，又是绝缘进一步劣化的原因。由于绝缘击穿的后果经常比较严重，因而受到国内外的关注。显然，对GIS进行局部放电检测能够有效地发现其内部早期的绝缘缺陷，以便采取措施，避免其进一步发展，提高GIS的可靠性。它还可以弥补耐压试验的不足，通过局部放电在线监测能发现GIS制造和安装的“清洁度”，能发现绝缘制造工艺和安装过程中的缺陷、差错，并能确定故障位置，从而进行有效的处理，确保设备的安全运行。因此，开展GIS局部放电带电测试具有十分重要的现实意义。 二、GIS带电运行中局部放电检测方案的确立 GIS带电运行中局部放电检测方案确立，需要正确合理的选取缺陷和方法，对于缺陷和方法的选取主要有以下具体体现： 1选取缺陷 对于GIS设备的缺陷来说，主要表现在导体以及地电极上存在一定的毛刺或者是突起现象，进而使得局部电场发生畸变。GIS带电运行中出现故障往往也是由于设备在实际的安装过程或者是操作的过程中存在有一些金属颗粒导致的，本文的研究对象主要是高压中心导体、地电极以及悬浮缺陷。 2选取方法 一般而言，当前GIS带电运行中局部放主要的检测方法有传统的脉冲电流法、超声波法、紫外成像检测法、超高频法以及红外成像检测法等几种，本文主要是选取传统脉冲电流法、超声波法以及超高频电磁法作为主要的检测方法。 脉冲电流法主要是一种借助于罗氏线圈进而获取绝缘缺陷所产生的局部放电脉冲电流的实际信号。一般而言，脉冲电流法的灵敏度相对较高，一旦GIS带电运行中出现局部放电，其局部放电的区域将会使得分子之间产生强烈的撞击，进而产生一种强大的压力导致其检测的过程中存在较大的误差。 超声波法不仅仅有着较强的抗电磁干扰能力，同时又有着较高的定位准确度，但是超声波检测法在检测过程中由于相对较大的噪音和较大的机械振动，使得其超声波的检测有着较大的误差存在。 超高频电磁波不仅仅有着相对较高的灵敏度，同时在某种程度上对于外界干扰有着抑制作用，并能将信噪比提高。就其实质性而言，超高频电磁波是一种较为理想的检测局部放电手段，只是对高压导体尖端容易发现，但是对其颗粒和发丝等异物类不容易被直接的发现。 三、GIS带电运行中局部放电检测数方法分析 GIS带电运行中局部放电检测，主要有高压导体尖端检测、地电极尖端检测以及悬浮尖端检测三种。 （一）高压导体尖端检测 通过高压导体尖端检测的试验发现，初始电压状态下，金属尖端开始出现电晕，同时脉冲电流法可以测到局部放电信号。而超声波法并没有明显的局部放电信号，但是随着施加电压的增大，超声波法也可以检测到局部放电信号，由此可知，脉冲电流法灵敏度最高，对于超声波而言，放电谱图开始向上抬起，随着电压的升高，其谱图逐渐有变散的迹象，电压至更高层次放电谱图更加趋近于典型的放电图谱。超高频检测到局部放电信号较为直观。通过对不同的电压进行施加，并借助于脉冲电流法以及超声法对其进行测试，脉冲电流法有着相对较高的灵敏度，同时超高频法对局部放电信号的检测相对来说比较的准确和高效。 （二）地电极尖端检测 通过地电极尖端检测的试验发现，脉冲电流法和超声波法的灵敏度相对来说大致相同，在施加的交流电压逐渐增加的过程中，超声波法以及传统脉冲电流法均可以将微弱局放信号加以检测，但是在GIS腔体内逐渐产生局部放电时，将会产生一定的机械振动，以至于超声波法和脉冲电流法的灵敏度难以的到实质上的判断，对于地电极尖端缺陷而言，超高频法对其放电信号的检测较为集中。 （三）悬浮尖端检测 通过悬浮尖端检测的试验发现，对于脉冲电流法来说，初始电压状态下，局部放电开始发展，一旦电压逐渐增加，局部放电电量突然增大，可以得出脉冲电流法对局部放电比较灵敏，但是对于超声波而言，局部方面并没有明显的变化。传统脉冲电流法的灵敏度相对较高，但是却有着相对较差的抗干扰能力，相对来说超高频法有着相对较强的抗干扰能力以及较高的灵敏度，有着相对较广的应用范围，在
电气设备局部放电检测技术的思考
电气设备局部放电检测技术的思考 发表时间：2018-05-02T11:44:18.290Z 来源：《科技中国》2017年11期作者：安军红[导读] 摘要：在电气设备中，局部放电检测技术是一种公认的绝缘状态评判办法，目前该技术的应用尤为广泛，且成效显著。设备局部放电过程中，会在周边的空间中产生电气、声、光等变化，而伴随着这些变化的产生，可为设备绝缘状态提供相应的检测信号。本文主要对电气设备局部放电检测技术进行了研究和思考。 摘要：在电气设备中，局部放电检测技术是一种公认的绝缘状态评判办法，目前该技术的应用尤为广泛，且成效显著。设备局部放电过程中，会在周边的空间中产生电气、声、光等变化，而伴随着这些变化的产生，可为设备绝缘状态提供相应的检测信号。本文主要对电气设备局部放电检测技术进行了研究和思考。 关键词：电气设备；局部放电；检测技术；绝缘介质；高场强区域前言：局部放电与闪络和击穿不同，其属于绝缘部分区域的微小击穿。而电器设备中的绝缘材料通常都是由有机材料构成，如环氧、绝缘纸等等，由于其在运行过程时常出现杂质和气泡问题，进而使绝缘介质表面产生高场强区域，最终出现了局部放电的现象。 1电气设备局部放电检测技术局部放电测量工作通常都是在设备运行、现场试验以及设备出厂的过程中进行，借助局部放电定位、模式以及强度等因素，对测量结果的精准性进行判断。在此过程中，检测技术处于基础与核心的地位。结合上述几个重要因素，可对介质的绝缘状态进行精准、合理的评估。具体分析如下： 1.1脉冲电流法 目前，该方式是唯一具有国际认证标准的检测方法，其主要是借助设备的接地点和中性点，对局部放电所导致的脉冲电流进行测量，由此可精准获得放电频次、放电相位以及实际放电量等信息。在传统的测量方式中，通常可分为窄带测量和宽带测量2种。前者频带宽度较窄，通常保持在9~30KHz之内，具有强大的抗干扰能力和较高的灵敏度，但缺陷在于信息丰富度低和脉冲的分辨率低等等。后者在应用过程中，检测频率范围在30~100KHz之间，具有信息量丰富、脉冲分辨率高峰优势，但缺陷在于噪音比较低。 基于上述两种检测方式中存在的缺陷和不足，目前，相关学者尝试将更高检测频率应用于实践测量工作中，如测量阻抗，其宽带频率为30KHz，该方式主要借助了特殊的数据处理办法，对噪声加以剔除，并结合脉冲表现特征中局部脉冲和噪声脉冲之间的差别，实现了脉冲在频域和时域的变换，并对各脉冲的等效时间和宽带进行精准计算。该方式目前的应用十分广泛，其在局部放电识别、分离等领域也具有着十分突出的效果[1]。 1.2特高频检测法 设备在局部放电过程中，所产生的电磁波谱特性与放电间隙绝缘强度和电源的几何波形之间存在着十分密切的关系。若实际的放电间隙较小，则高频电磁波的辐射水平也就比较高。 特高频检测方式起初在气体组合电器（GIS）中应用较为广泛，据相关研究实验表明，在GIS中局部放电中，信号通常都是以横磁波、横电波以及横电磁波等形式传播。发生于变压器中的局部放电，由于绝缘结构具有一定的复杂性，进而导致电磁波在传播的过程中出现了衰减和折反射的现象，与此同时，变压器内箱壁同样也会影响电磁波传播，进而大幅度增加了局部放电测量工作的难度。基于上述情况，相关研究人员又开展了一系列的实验研究，如将特制的高频天线应用于变压器油阀中，使油箱内壁和天线保持在同一平面，并借助波导结构将所获取的信号导入到检测装置中，以此降低电磁波传播过程中产生的衰减，从而大幅度提升测量结果的精准性和测量过程的灵敏性。与此同时，研究人员还对变压器进行了深入分析和实验，即在其顶部开设介质窗，特高频天线便可借助该窗口对局部放电信号进行提取，该方式的实践应用效果尤为显著[2]。 1.3超声波检测法 GIS、变压器等设备在产生局部放电现象的过程中，通常都会经历电荷中和的过程，与此同时，也会产生一定的电流脉冲，最终产生类似于“爆炸”的现象，在结束放电之后，发生膨胀的区域才会慢慢恢复至原有体积。局部放电主要是脉冲形成，由此也会产生一系列的声波，另外，超声波检测法在具体应用的过程中，还可实现对机械波的检测，并以此判断颗粒实际的运动状态。 局部放电过程中，声波频率通常在10~107Hz，随着电气设备、环境条件、传播媒介、放电状态的不断变化，声波频率也会随之发生一定改变。在GIS中，局部放电不仅会产生声波，同时还伴有操作、机械振动、颗粒碰撞等产生的声波，但频率通常都比较低，在检测GIS局部放电的过程中，超声波传感器的谐振频率通常保持在25kHz左右，但在变压器中，则通常保持在150kHz左右。 相关研究人员借助超声传感器，实现了模型内部缺陷的检测，并通过超声符号的分量和幅值等因素，对缺陷类型进行精准定性，通过对超声信号进行分析，可对自由颗粒的实际移动方向进行精准推测。而变压器局部放电测量装置的诞生主要是依靠了LABVIEW平台，通过实验室研究，发现该装置在应用的过程中，可精准的获取局部放电量、模式以及放电位置等信息。 2局部放电检测技术存在的不足及未来发展途径电气设备局部放电检测技技术经常长时间的发展和应用，目前已经逐渐形成完善的检测流程和方法，其中，具有代表性的要数超声检测法和特高频检测法，其与常规的检测技术存在较大差别。在实际应用的过程中，可查找出很多绝缘缺陷问题，降低了事故问题的发生概率。但局部放电的故障和缺陷往往是针对于电气设备而言，若设备的电压等级较高，则一般无法从根本上解决顽疾问题。具体缺陷和发展途径分析如下：第一，在线监测和带电检测在具体应用的过程中，最显著的问题在于其自身存在的不可靠性，且缺乏完善的测试标准和准入机制，进而直接对监测低结果造成不良影响。解决该问题的办法，一方面要确保装置本身的灵敏性、精准性和可靠性，为此，需对信号分析技术、数据采集技术以及传感器技术等进行深入分析；另一方面，还应强化装置的检测力度，并对其质量加以控制[3]。 第二，GIS、变压器等设备在局部放电的过程中，最为常见的测量方式为超声波法和特高频法。但在实践应用的过程中，发现上述两种测量方式并不能发现设备内部的所有缺陷，可见，其仍存在较多缺陷问题。基于上述情况，相关研究人员已将检测技术的深入研究作为工作重点，且也开发出很多全新的检测方式，如光检测法、化学检测法等等，虽然这些技术目前均处于应用的初级阶段，存在一定的缺陷和不足之处，但随着科学技术的不断发展以及人员研究力度的不断加大，检测技术在未来发展过程中必定更加完善，其应用效果也会得到显著提升。
局部放电缺陷检测典型案例和图谱库
电缆线路局部放电缺陷检测典型案例 （第一版） 案例1：高频局放检测发现10kV电缆终端局部放电 （1）案例经过 2010年5月6日，利用大尺径钳形高频电流传感器配Techimp公司PDchenk 局放仪，在某分界小室内的10kV电缆终端进行了普测，发现1-1路电缆终端存在局部放电信号，随后对不同检测位置所得结果进行对比分析，初步判断不同位置所得信号属于同一处放电产生的局放信号，判断为电缆终端存在局放信号。 2010年6月1日通过与相关部门协调对其电缆终端进行更换，更换后复测异常局放信号消失。更换下来的电缆终端经解体分析发现其制作工艺不良，是造成局放的主要原因。 （2）检测分析方法 测试系统主机和软件采用局放在线检测系统，采用电磁耦合方法作为大尺径高频传感器的后台。 信号采集单元主要有高频检测通道、同步输入及通信接口。高频检测通道共有3个，同时接收三相接地线或交叉互联线上采集的局部放电信号，采样频率为100 MHz，带宽为16 kHz~30 MHz，满足局部放电测试要求。同步输入端口接收从电缆本体上采集的参考相位信号，通过光纤、光电转换器与电脑的RS232串口通信，将主机中的数据传送至电脑中，从而对信号进行分离、分类及放电模式识别。 利用局部放电测试系统，在实验电缆中心导体处注入图1-1的脉冲信号，此传感器可直接套在电缆屏蔽层外提取泄漏出来的电磁波信号，在电缆中心导体处注入脉冲信号，耦合到的信号如图1-2所示。 图1-1 输入5 ns脉冲信号图1-2输入5 ns脉冲信号响应信号 将传感器放置不同距离时耦合的脉冲信号如图1-3所示。距电缆终端不同距离耦合的脉冲信号随其距离的增长而减小（见图1-4），这样就可以判断放电是来
第章高频局部放电检测技术
《电网设备状态检修技术（带电检测分册）》 弟五章咼频局部放电检测技术 目录
第 1 节高频局部放电检测技术概述 发展历程 高频局部放电检测方法是用于电力设备局部放电缺陷检测与定位的常用测量方法之一，其检测频率范围通常在3MHz到30MHz之间。高频局部放电检测技术可广泛应用于电力电缆及其附件、变压器、电抗器、旋转电机等电力设备的局放检测，其高频脉冲电流信号可以由电感式耦合传感器或电容式耦合传感器进行耦合，也可以由特殊设计的探针对信号进行耦合。 高频局部放电检测方法，根据传感器类型主要分为电容型传感器和电感型传感器。电感型传感器中高频电流传感器（High Frequency Current Transformer ，HFCT具有便携性强、安装方便、现场抗干扰能力较好等优点，因此应用最为广泛，其工作方式是对流经电力设备的接地线、中性点接线以及电缆本体中放电脉冲电流信号进行检测，高频电流传感器多采用罗格夫斯基线圈结构。 罗格夫斯基线圈（Rogowski coils ，简称罗氏线圈）用于电流检测领域已有几十年历史。早在1887 年英国布里斯托大学的茶托克教授即进行了研究，把一个长而且形状可变的线圈作为磁位差计，并且通过测量磁路中的磁阻，试图研究更加理想的直流发电机。罗格夫斯基线圈检测技术在20 世纪90 年代被英国的公立电力公司（CEGB用在名为“ El-Cid ”的新技术里，用于测试发电机和电动机的定子[1]。罗氏线圈自公布起就受到了很多学者的重视，对于罗格夫斯基线圈的应用也越来越广泛，1963 年英国伦敦的库伯在理论上对罗格夫斯基线圈的高频响应进行了分析，奠定了罗格夫斯基线圈在大功率脉冲技术中应用的理论基础[2]。20 世纪中后期以来，国外一些专家学者和公司纷纷对罗氏线圈在电力上的应用进行了大量的研究，并取得了显着的成果。如法国ALSTHO公司有一些基于罗氏线圈电流互感器产品问世，其主要研究无源电子式互感器，在20世纪80 年代英国Rocoil 公司实现了罗格夫斯基线圈系列化和产业化。总而言之，在世界范围内对于罗格夫斯基线圈传感器的研究，于20 世纪60 年代兴起，在80 年代取得突破性进展，并有多种样机挂网试运行，90 年代开始进入实用化阶段。尤其进入21 世纪以来，微处理机和数字处理器技术的成熟，为研制新型的高频电流传感器奠定了基础。20 世纪90年代欧洲学者将罗氏线圈应用于局部放电检测，效果良好，并得到了广泛应用。例如意大利的博洛尼亚大学的. Montanari 和 A.
局部放电试验原理
局部放电试验 第一节局部放电特性及原理 一、局部放电测试目的及意义 局部放电：是指设备绝缘系统中部分被击穿的电气放电，这种放电可以发生在导体(电极)附近，也可发生在其它位置。 局部放电的种类： ①绝缘材料内部放电（固体-空穴；液体-气泡）； ②表面放电； ③高压电极尖端放电。 局部放电的产生：设备绝缘内部存在弱点或生产过程中造成的缺陷，在高压电场作用下发生重复击穿和熄灭现象-局部放电。 局部放电的特点： ①放电能量很小，短时间内存在不影响电气设备的绝缘强度； ②对绝缘的危害是逐渐加大的，它的发展需要一定时间-累计效应-缺陷扩大-绝缘击穿。 ③对绝缘系统寿命的评估分散性很大。发展时间、局放种类、产生位置、绝缘种类等有关。 ④局部放电试验属非破坏试验。不会造成绝缘损伤。 局部放电测试的目的和意义： 确定试品是否存在放电及放电是否超标,确定局部放电起始和熄灭电压。发现其它绝缘试验不能检查出来的绝缘局部隐形缺陷及故障。 局部放电主要参量： ①局部放电的视在电荷q： 电荷瞬时注入试品两端时,试品两端电压的瞬时变化量与试品局部放电本身所引起的电压瞬变量相等的电荷量,一般用pC(皮库)表示。 ②局部放电试验电压： 按相关规定施加的局部放电试验电压，在此电压下局部放电量不应超过规定的局部放电量值。 ③规定的局部放电量值： 在规定的电压下，对给定的试品，在规程或规范中规定的局部放电参量的数值。 ④局部放电起始电压Ui： 试品两端出现局部放电时，施加在试品两端的电压值。 ⑤局部放电熄灭电压Ui: 试品两端局部放电消失时 的电压值。（理论上比起始电 压低一半，但实际上要低很多 5%-20%甚至更低） 二、局部放电机理： 内部放电：绝缘材料中含有气隙、油隙、杂质等，在电场的作用下会出现介质内部或介质与电极之间的放电。等效原理图：
【CN110161383A】一种开关柜局部放电检测装置【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910363724.5 (22)申请日 2019.04.30 (71)申请人 云南电网有限责任公司电力科学研 究院 地址 650217 云南省昆明市经济技术开发 区云大西路105号 (72)发明人 唐伟超 刘红文 王科 (74)专利代理机构 北京弘权知识产权代理事务 所(普通合伙) 11363 代理人 逯长明 许伟群 (51)Int.Cl. G01R 31/12(2006.01) (54)发明名称一种开关柜局部放电检测装置(57)摘要本申请公开一种开关柜局部放电检测装置，包括第一陶瓷电容、局放信号提取装置、带电指示装置和局放信号检测装置；局放信号提取装置包括第二陶瓷电容和局放信号提取电阻，第一陶瓷电容、第二陶瓷电容和局放信号提取电阻依次串联，局放信号检测装置与第二陶瓷电容并联；带电指示装置与局放信号提取装置并联，带电指示装置包括依次串联的电感、分压电阻和带电指示灯；预先对陶瓷电容元件进行频响特性检测，确定陶瓷电容元件的工作带宽范围为f 1-f 2，并根据所述工作带宽范围，确定出检测高频局部放电信号所需的第一陶瓷电容、第二陶瓷电容和局放信号提取电阻的取值。本申请能在带电指示灯正常工作时，防止带电指示灯对局放信号的分流， 局放检测精度高。权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 110161383 A 2019.08.23 C N 110161383 A
1.一种开关柜局部放电检测装置，其特征在于，包括第一陶瓷电容(1)、局放信号提取装置(2)、带电指示装置(3)和局放信号检测装置(4)；局放信号提取装置(2)包括第二陶瓷电容(21)和局放信号提取电阻(22)，第一陶瓷电容(1)、第二陶瓷电容(21)和局放信号提取电阻(22)依次串联，局放信号检测装置(4)与局放信号提取电阻(22)并联；带电指示装置 (3)与局放信号提取装置(2)并联，带电指示装置(3)包括依次串联的电感(31)、分压电阻 (32)和带电指示灯(33)；预先对陶瓷电容元件进行频响特性检测，确定陶瓷电容元件的工作带宽范围为f 1-f 2，并根据所述工作带宽范围，确定出检测高频局部放电信号所需的第一陶瓷电容(1)、第二陶瓷电容(21)和局放信号提取电阻(22)的取值。 2.根据权利要求1所述的开关柜局部放电检测装置，其特征在于，带电指示装置(3)的阻抗为Z LR ，局放信号提取装置(2)的阻抗为Z CR ，则Z LR ﹥100Z CR ，其中， Z LR ＝2πf 1L+R 2+R L 式中，f 1为陶瓷电容元件工作带宽的最小值；L为电感(31)的电感值；R 2为分压电阻(32)的电阻值；R L 为带电指示灯(33)的电阻值；C 2为第二陶瓷电容(21)的电容值；R 1为局放信号提取电阻(22)的电阻值。 3.根据权利要求1所述的开关柜局部放电检测装置，其特征在于，第一陶瓷电容(1)的输入端与开关柜单相电源线(5)连接，第一陶瓷电容(1)的输出端与第二陶瓷电容(21)的输入端之间设置有第一电连接点(6)，电感(31)的输入端与第一电连接点(6)连接，带电指示灯(33)的输出端接地。 4.根据权利要求1所述的开关柜局部放电检测装置，其特征在于，第二陶瓷电容(21)的输出端与局放信号提取电阻(22)的输入端之间设有第二电连接点(7)，局放信号提取电阻 (22)的输出端接地；局放信号检测装置(4)的输入端与第二电连接点(7)连接，局放信号检测装置(4)的输出端接地。 5.根据权利要求2所述的开关柜局部放电检测装置，其特征在于，第一陶瓷电容(1)的电容取值范围为1nf -10nf；第二陶瓷电容(21)的电容取值范围为10pf -100pf；局放信号提取电阻(22)的电阻值取值范围为0.16Ω-32Ω。 6.根据权利要求5所述的开关柜局部放电检测装置，其特征在于，电感(31)的取值范围为2mH -100mH，用于测量带宽为1MHz -10MHz局部放电信号。 7.根据权利要求1或4所述的开关柜局部放电检测装置，其特征在于，局放信号检测装置(4)与局放信号提取装置(2)之间为可拆卸连接，局放信号检测装置(4)与电能供应装置 (8)连接，电能供应装置(8)包括220V电源线或蓄电池。 权 利 要 求 书1/1页2CN 110161383 A
局部放电测试方法
局部放电测试方法 随着电力设备电压等级的提高，人们对电力设备运行可靠性提出了更加苛刻的要求。我国近年来110kV以上的大型变压器事故中50％是属正常运行下发生匝间或段间短路造成突发事故，原因也是局部放电所致。局部放电检测作为一种非破坏性试验，越来越得到人们的重视。 虽然局部放电一般不会引起绝缘的穿透性击穿，但可以导致电介质（特别是有机电介质）的局部损坏。若局部放电长期存在，在一定条件下会导致绝缘劣化甚至击穿。对电力设备进行局部放电试验，不但能够了解设备的绝缘状况，还能及时发现许多有关制造与安装方面的问题，确定绝缘故障的原因及其严重程度。因此，高压绝缘设备都把局部放电的测量列为检查产品质量的重要指标，产品不但在出厂时要做局部放电试验，而且在投入运行之后还要经常进行测量。对电力设备进行局部放电测试是一项重要预防性试验。 根据局部放电产生的各种物理、化学现象，如电荷的交换，发射电磁波、声波、发热、光、产生分解物等，可以有很多测量局部放电的方法。总的来说可分为电测法和非电测法两大类，电测法包括脉冲电流法、无线电干扰法、介质损耗分析法等，非电测法包括声测法、光测法、化学检测法和红外热测法等。 一、电测法 局部放电最直接的现象即引起电极间的电荷移动。每一次局部放电都伴有一定数量的电荷通过电介质，引起试样外部电极上的电压变化。另外，每次放电过程持续时间很短，在气隙中一次放电过程在10 ns量级；在油隙中一次放电时间也只有1μs。根据Maxwell电磁理论，如此短持续时间的放电脉冲会产生高频的电磁信号向外辐射。局部放电电检测法即是基于这两个原理。常见的检测方法有脉冲电流法、无线电干扰法、介质损耗分析法等。 1．脉冲电流法 脉冲电流法是一种应用最为广泛的局部放电测试方法。脉冲电流法的基本测量回路见图 3-5 。图中C x 代表试品电容，Z m （Z' m ）代表测量阻抗，C k代表耦合电容，它的作用是为 C x与Z m之间提供一个低阻抗的通道。Z代表接在电源与测量回路间的低通滤波器，Z可以让工频电压作用到试品上，但阻止被测的高频脉冲或电源中的高频分量通过。 图3-5（a）为并联测量回路，试验电压U经Z施加于试品C x，测量回路由C k与Z m串联而成，并与C x并联，因此称为并联测量回路。试品上的局部放电脉冲经C k耦合到Z m上，经放大器A送到测量仪器M。这种测量回路适合于试品一端接地的情况，在实际工作中应用较多。 图3-5（b）为串联测量回路，测量阻抗Z m串联接在试品C x低压端与地之间，并经由C k形成放电回路。因此，试品的低压端必须与地绝缘。 图3-5（c）为桥式测量回路，又称平衡测量回路。试品C x与耦合电容C k均与地绝缘，测量阻抗Z m与Z m分别接在C x与C k的低压端与地之间。测量仪器M测量Z m与Z m’上的电压差。
开关柜局部放电带电检测技术的有效应用分析
开关柜局部放电带电检测技术的有效应用分析 发表时间：2017-10-23T18:56:03.633Z 来源：《电力设备》2017年第17期作者：白岩[导读] 摘要：在电力系统的运行过程中，开关柜已广泛应用于电力系统的发电、配电、输电以及电能转换等工作当中，在整个电力企业的发展中，有着举足轻重的地位和作用。由于开关柜预防性实验周期为六年，因此，在这实验周期内很难详细地掌握开关柜的情况和问题，这就使得对开关柜的检测很难真正实施，不能及时对对开关柜存在的问题进行检测和维修，进而产生故障。因此，积极加强对开关柜放电 带电进行检测能够及时了解和掌握开关柜内部设备的 （国网天津市电力公司滨海供电分公司天津 300000）摘要：在电力系统的运行过程中，开关柜已广泛应用于电力系统的发电、配电、输电以及电能转换等工作当中，在整个电力企业的发展中，有着举足轻重的地位和作用。由于开关柜预防性实验周期为六年，因此，在这实验周期内很难详细地掌握开关柜的情况和问题，这就使得对开关柜的检测很难真正实施，不能及时对对开关柜存在的问题进行检测和维修，进而产生故障。因此，积极加强对开关柜放电带电进行检测能够及时了解和掌握开关柜内部设备的放电变化情况，并且做好有效的事故防范措施，确保电力系统的安全稳定运行。关键词：开关柜；局部放电；带电检测技术 前沿：在我国的电力系统中，各个变电站已经利用了10 kV/35 kV金属封闭开关成套设备。在这些电气设备中，由于外部因素，例如，电、化学、热等因素的影响，会导致电气绝缘强度降低，从而发生故障。在对全国变电站的不完全统计下，全国的电力系统开关柜事故中由于截流或者绝缘所引起的故障高达40.1%，由于绝缘部分出现闪络的事故达到了79.2%。在停电状态下对高压开关柜内的故障进行检测并进行带电检测的技术不太成熟，在预防性实施周期内，很难发现绝缘劣化等问题。由于在电力系统的变电站中，高压开关柜设备放置在柜内，即使设备出现异常状况也不容易及时被工作人员发现。红外测温也不能够对内部设备的故障，因此通过局部放电带电检测能够有效地检测出绝缘性的故障原因，采取有效的措施解决安全隐患，避免击穿等突发事故。 1 局部放电以及局部放电检测的原理 在变电站的绝缘设备中，各个设备的绝缘系统以及各个不问的电场强度不一。在局部区域内，如果电场强度与区域介质的电场强度相同时，此区域就会出现放电的现象。但在两导体之间如果没有施加电压，整个绝缘系统不会被击穿，只是击穿部分绝缘体。这种状况如果可以只发生在导体附近也可以发生在其他地方。从而仍然保持绝缘性能。这种现象称之为局部放电现象。通过局部放电的原理，我们可以进行局部放电检测。在发生局部放电时，一般会带来电磁辐射、声、光、热、介质损耗、高频脉冲等现象。对于绝缘体内部探测可以发现，按照采用相应的方法来测量不同的现象。我们把按照局部放电过程所产生的一系列的物理、化学效应的测量方式称之为局部放电测量。通过局部放电所发出的电荷交换、能量消耗、电磁波放电、声与光及各类信息来表示局部放电的过程。 2 局部放电带电检测技术的应用 我们知道，在发生局部放电的过程中，常伴随着热、电、光、声及化学分解等物理现象。在这些局部放电的检测过程中，我们可以通过脉冲电流法、紫外成像法、震荡波法等多种检测方法对开关柜进行局部放电检测。 2.1 脉冲电流法 我们可以通过放电过程所产生的电磁波所通过金属箱体的接缝及绝缘开关上的衬垫传播来测量。在这个过程中会产生暂态电压将通过金属箱体传送至地下，这些电压脉冲即为暂态对地电压。脉冲电流法作为一种应用较早的局部放电带电检测技术，其工作的原理是，当局部放电产生电荷移动时，在移动电荷的外围可以测量整个回路中所产生的脉冲电流。从而，通过脉冲电流来检测局部放电。利用脉冲电流法可以较好地检测出脉冲电流信号的低频区，通常范围在数kHz到数百kHz。在回路中常规局部放电主要通过在回路中传入检测阻来抵抗信号进行取样。而在线检测则往往通过电流传感器进行测量，获取被测对象的脉冲电流信号。 目前，在我国电力系统中所采用的局部放电检测法往往都是脉冲电流法。脉冲电流法的主要特点是被测量敏感度较高，可标定放电量的一种测量检测方法。 2.2 数据判断法 数据判断法主要是通过大量的测试以及测试的经验来判断检测的一种方法。以下是常用的几种判断方法： 若发现开关室内的测试值与背景值都低于20 dB时，则表示没有出现信号源，一切开关设备都正常。若开关室内背景值与被测值都处在20～30 dB以上时，则表示出现信号源，应该关注开关室，缩减检测的周期，注重测试信号的变化。 若开关室内的背景值处在20 dB以下，而某几个开关柜的测试值处在20～25 dB，且测试值大于背景值则表示测试人员应该通过定位系统来检测放电位置并采取相关的措施。 若当在开关室内，测试值和背景值都处在3 dB以上，并且在其中的某个开关柜上出现了峰值，则可以通过定位的方式来判断放电信号的位置。例如，如果发现有放电信号从开关柜上传来，而不是来自与外界的干扰信号，那么我们就需要立即对开关柜采取相应的对策进行处理。 2.3 现场联合测试法 通过以上两种对开关柜局部放电带电测试技术的分析，我们可以看出这两种方法各有利弊，在实际的应用中都存在一定的局限性，不利于提高检测的准确性。因此，应该对某一信号进行全面的分析而不是单独地对某一信号做出描述。所以，在实际的检测过程中，我们需要结合多种检测方法进行检测。通过联合检测模式对开关柜进行局部放电带电检测。例如，我们可以先通过脉冲电流法来排除现场的干扰措施。在测试的过程中超声波法以及数据分析法进行进一步的判断，从而获得正确的结果。 3 开关柜局部放电带电检测技术的注意事项 在对开关柜局部放电检测的过程中需要注意几下几点：
开关柜局部放电原因分析与处理
摘要：开关柜运行过程中，绝缘材料会受到高温、高压、油污、化学物质、振动等各方面的作用，绝缘性能不断恶化，加快了局部放电的速度，反过来局部放电又对绝缘的恶化起到推动作用。因此检测开关柜的局部放电可以有效预防故障。本文就针对该问题展开讨论，首先阐述局部放电的相关概念，总结局部放电的种类与特点，并分析局部放电的检测手段与分析技术。 在开关柜绝缘系统中，各部位的电场强度存在差异，某个区域的电场强度一旦达到其击穿场强时，该区域就会出现放电现象，不过施加电压的两个导体之间并未贯穿整个放电过程，即放电未击穿绝缘系统，这种现象即为局部放电。绝缘介质中电场分布、绝缘的电气物理性能等决定了发生局部放电的条件，一般情况下高电场强度、低电气强度的条件下容易出现局部放电。虽然局部放电通常不会贯通性的击穿绝缘，但是却可能局部损坏电介质，如果长期存在局部放电的现象，则基于特定的条件下会降低绝缘介质的电气强度。由此可见，局部放电属于电气设备中的隐患，其破坏过程体现出缓慢性、长期性的特点。通常局部放电的特性可以较好的印证绝缘缺陷，可以通过局部放电的特性来分析绝缘的局部损坏程度。很大程度上对各种局部放电特性进行综合测量，可以对产品的绝缘水平进行客观的评价。 2局部放电的种类特点 2.1电晕放电 通常在气体包围的高压导体周围会出现电晕放电，比如高压输电线路或者高压变压器等，这些高压电气设备的高压接线端子暴露在空气中，因此发生电晕放电的机率相对较大。电晕放电体现出的是典型的、极不均匀电场的特征，也是极不均匀电场下特有的自持放电 形式。很多外界因素均会对电晕起始电压产生影响，比如电极的形状、外加电压、气体密度、极间距离以及空的湿度与流动速度等等。 2.2沿面放电 通常在绝缘介质表面会出现沿面放电的现象。这种局部放电的形式属于特殊的气体放电现象，电力电缆、电机绕组、绝缘套管的端部等位置比较常见沿面放电。一旦介质内部电场的强度低于电极边缘气隙的电场强度，而且介质沿面击穿电压相对较低，沿面放电就会发生在绝缘介质的表面。通常电压波形、电场的分布、空气质量、介质的表面状态、气候条件等均会对沿面放电电压产生影响，所以沿面放电体现出不稳定的特点。 2-3内部放电 固体绝缘介质内部比较常见内部放电。在生产加工绝缘介质时难免存在材料与工艺缺陷的问题，导致绝缘介质内部出现内部缺陷，比如掺人少量的空气或者杂质等。一旦绝缘受到高压作用，内部缺陷就有发生局部击穿或者重复性击穿的可能。通常介质自身的特性、气隙大小、缺陷的位置与形状、气隙气体的种类等会对内部放电的发生条件产生影响。 2.4悬浮电位放电 这种局部放电的形式是指高压设备中某个导体部件存在结构设计缺陷，或者其它原因导致接触不良断开，最终造成该部件位于高压电极与低压电极之间并根据其位置的阻抗比获得分压发生放电，针对该导体部件上对地电位称其为悬浮电位。导体具有悬浮电位时，通常其附近的场强会比较集中，而且会破坏四周绝缘介质的形成。一般在电气设备内高电位的金属部件或者处于地电位的金属部件上容易发生悬浮电位放电。
局放检测技术
第 卷第 期 年 月 西 安 交 通 大 学 学 报 ?÷ × ?∞ ≥ ×≠? λ √ 超宽频带局部放电检测技术的初步研究3 成永红 李 伟 杨继松 谢恒方方土 西安交通大学 西安 吴广军 西安高压开关厂 摘要 研究了局部放电的超宽频带特性 分析了局部放电产生的电磁波的传输和耦 合特性 研制了一种频率响应为 ? 的超宽频带局部放电检测装置 并用 实验分析了其测量特性 关键词 局部放电 超宽频带 检测技术 中国图书资料分类法分类号 × 可靠的绝缘系统是电力设备安全运行的基本保障 统计表明电力设备一半以上的故障是绝缘故障 因而这就要求对绝缘系统进行有效的检测与诊断 特别是在电力系统朝着特高压!大容量方向发展的今天 绝缘系统的可靠性和绝缘检测与诊断的准确性就显得尤为重要 尽管现代科学技术为绝缘检测与诊断的发展提供了必要条件 但由于受传统绝缘检测与诊断理论的制约 对绝缘系统及其放电特征了解不够 所以在现代技术水平上全面了解绝缘系统及其放电的本质特性 就显得十分重要 到目前局部放电测量仍是最有效的绝缘检测与诊断手段之一 随着现代科学技术的发展 一方面使绝缘检测理论出现了相对滞后现象 另一方面又使测量和检测手段有了很大进步 使我们能够更全面地研究局部放电的特征和检测技术 在本文中 我们将重点研究一种在超宽频带 ? 范围内的局部放电测量技术 局部放电脉冲的频谱特性分析 传统的局部放电检测是采用检测阻抗来测量放电信号 其测量响应频率极限是 我们可以依据椭圆示波图来分析其放电特征 包括放电相位!放电量大小等等 目前这种方法仍被广泛地应用于电力设备绝缘系统的局部放电检测中 随着计算机分析技术的发展 这类仪 收到日期 2 2 成永红 男 年 月生 电气工程学院电力设备电气绝缘国家重点实验室 副教授 3国家自然科学基金资助项目 ____________________________________________________________________________https://www.360docs.net/doc/687213120.html,
开关柜局部放电带电检测技术的研究
开关柜局部放电带电检测技术的研究 发表时间：2017-12-15T09:33:29.433Z 来源：《电力设备》2017年第24期作者：杨涛[导读] 摘要：随着电网运行各种指标考核的不断要求，在不影响供电可靠性的前提下尝试进行开关柜绝缘状况的检测是目前国内供电企业积极开展的工作。（国网山东省电力公司电力科学研究院山东济南 250000）摘要：随着电网运行各种指标考核的不断要求，在不影响供电可靠性的前提下尝试进行开关柜绝缘状况的检测是目前国内供电企业积极开展的工作。开关柜局部放电带电检测技术正是在这一背景下产生，是用于发现绝缘缺陷问题的一种新方法。检测技术实现主要以地 电波和超声波为基本原理，可根据实际情况灵活选择相应传感器方式研究。本文总结开关柜局部放电带电检测技术的研究关键词：开关柜;局部放电;带电检测技术一、引言在我国的电力系统中，往往通过局部放电带电检测技术对开关柜进行现场检测。在局部区域内，如果电场强度与区域介质的电场强度相同时，此区域就会出现放电现象。通过研究局部放电的原理，我们可以进行局部放电检测。在发生局部放电的过程中，常伴随着热、电、光、声及化学分解等物理现象。在这些局部放电的检测过程中，我们可以通过脉冲电流法等多种检测方法对开关柜进行局部放电检测。 二、对开关柜局部放电带电进行检测的意义在电力系统的运行过程中，开关柜已广泛应用于电力系统的发电、配电、输电以及电能转换等工作当中，在整个电力企业的发展中，有着举足轻重的地位和作用。然而，在对开关柜的检测工作中，都是在断电的情况下进行的，对开关柜局部放电带电的检测相对较少。由于开关柜预防性实验周期为六年，因此，在这实验周期内很难详细地掌握开关柜的情况和问题，这就使得对开关柜的检测很难真正实施，不能及时检测出开关柜存在的绝缘异常状况，进而产生故障。而且，开关柜是金属铠装设备，内部设备在运行的过程中若发生故障，工作人员很难在巡视的过程中及时发现，这也给电力系统的安全稳定运行带来很大的安全隐患。因此，积极加强对开关柜放电带电进行检测能够及时了解和掌握开关柜内部设备的放电变化情况，并且做好有效的事故防范措施，确保电力系统的安全稳定运行。三局部放电以及局部放电检测的原理在变电站的绝缘设备中，各个设备的绝缘系统以及各个部位的电场强度不一。在局部区域内，如果电场强度与区域介质的电场强度相同时，此区域就会出现放电的现象。但在两导体之间如果没有施加电压，整个绝缘系统不会被击穿，只是击穿部分绝缘体。这种状况可以只发生在导体附近也可以发生在其他地方。从而仍然保持绝缘性能。这种现象称之为局部放电现象。通过分析局部放电的原理，我们可以进行局部放电检测。在发生局部放电时，一般会带来电磁辐射、声、光、热、介质损耗、高频脉冲等现象。对于绝缘体内部探测可以发现，按照采用相应的方法来测量不同的现象。[不好看懂啊]我们把按照局部放电过程所产生的一系列的物理、化学效应的测量方式称之为局部放电测量。通过局部放电所发出的电荷交换、能量消耗、电磁波放电、声与光及各类信息来表示局部放电的过程。 四、局部放电带电检测技术 1.脉冲电流法我们可以通过放电过程所产生的电磁波所通过金属箱体的接缝及绝缘开关上的衬垫传播来测量。在这个过程中会产生暂态电压将通过金属箱体传送至地下，这些电压脉冲即为暂态对地电压。 [脉冲电流法前怎么会有暂态地电压的] 脉冲电流法作为一种应用较早的局部放电带电检测技术，其工作的原理是，当局部放电产生电荷移动时，在移动电荷的外围可以测量整个回路中所产生的脉冲电流。从而，通过脉冲电流来检测局部放电。利用脉冲电流法可以较好地检测出脉冲电流信号的低频区，通常范围在数kHz到数百kHz。在回路中常规局部放电主要通过在回路中传入检测阻来抵抗信号进行取样。而在线检测则往往通过电流传感器进行测量，获取被测对象的脉冲电流信号。目前，在我国电力系统中所采用的局部放电检测法往往都是脉冲电流法。脉冲电流法的主要特点是被测量敏感度较高，可标定放电量的一种测量检测方法。 2. 数据判断法数据判断法主要是通过大量的测试以及测试的经验来判断检测的一种方法。以下是常用的几种判断方法：若发现开关室内的测试值与背景值都低于20 dB时，则表示没有出现信号源，一切开关设备都正常。若开关室内背景值与被测值都处在20～30 dB以上时，则表示出现信号源，应该关注开关室，缩减检测的周期，注重测试信号的变化。 若开关室内的背景值处在20 dB以下，而某几个开关柜的测试值处在20～25 dB，且测试值大于背景值则表示测试人员应该通过定位系统来检测放电位置并采取相关的措施。若当在开关室内，测试值和背景值都处在3 dB以上，并且在其中的某个开关柜上出现了峰值，则可以通过定位的方式来判断放电信号的位置。例如，如果发现有放电信号从开关柜上传来，而不是来自与外界的干扰信号，那么我们就需要立即对开关柜采取相应的对策进行处理。 3.现场联合测试法通过以上两种对开关柜局部放电带电测试技术的分析，我们可以看出这两种方法各有利弊，在实际的应用中都存在一定的局限性，不利于提高检测的准确性。因此，应该对某一信号进行全面的分析而不是单独地对某一信号做出描述。所以，在实际的检测过程中，我们需要结合多种检测方法进行检测。通过联合检测模式对开关柜进行局部放电带电检测。例如，我们可以先通过脉冲电流法来排除现场的干扰措施。在测试的过程中超声波法以及数据分析法进行进一步的判断，从而获得正确的结果。 五、结语