10kV开关柜局部放电综合诊断方法研究及应用

廖浩

湖南平高开关有限公司 湖南长沙 410006

1 局部放电带电检测

1.1 超声波局放检测

使用超声波局放检测法对10kV901爬线柜进行超声波局放检测，未见异常超声波局放信号。

1.2 暂态地电压局放测试

使用TEV检测法对10kV901爬线柜进行暂态地电压局放检测，暂态地电压背景检测平均值为8dB。根据内蒙古电力（集团）有限责任公司ND/生技PG049-201《电力设备带电检测技术规范》规定，暂态地电压检测值的相对值大于20dB为异常，而10kV901爬线柜暂态地电压检测值均在11-16dB范围内，相对值均小于20dB，暂态地电压检测未见异常。

1.3 特高频局放检测

使用特高频检测法对10kV爬线柜进行特高频局放检测，10kV爬线柜特高频局放检测图谱异常。

高通且增益开模式下，特高频局放信号幅值为60dB；局放信号脉冲幅值分布较分散，放电脉冲密度高，单周期图谱显示每簇脉冲幅值不一且脉冲间距不等，判断柜内存在绝缘放电的概率较大。高通且增益关模式下，特高频局放信号幅值为50dB；PRPS图谱显示工频相角270°附近出现1簇脉冲信号，脉冲数量较少，脉冲幅值分布较集中，单周期图谱显示1个工频周期出现1根单脉冲，具有悬浮放电特征。

2 10kV开关柜局部放电诊断分析方法

2.1 干扰的排除

开关柜局部放电检测易受各种干扰，其干扰源主要有4种：①室外设备干扰信号，主要为室外马达、变电站场地设备或杆塔电晕信号、主变机械振动干扰等；②室内辅助设备干扰信号，主要为驱鼠器、照明闪烁、风机干扰等；③人员干扰，主要为人员手机信号、身体静电干扰等；④高压开关柜干扰信号，主要为柜体共振、多个局部放电故障互相干扰、超声局部放电故障对附近柜体超声波反射信号的干扰等。

2.2 局部放电的检测定位

（1）局部放电检测。局部放电检测时应记录背景值、环境温度和湿度、开关柜的运行状态，必要时记录负荷，便于后期分析比对。TEV检测位置应固定，便于跟踪对比。超声检测采用超声探头从柜体缝隙、观察窗等处进行检测。

（2）局部放电定性。开关柜局部放电类型主要有沿面放电、尖端放电、悬浮放电、内部放电等，各种放电的信号特征、产生机理和放电位置不同。沿面放电超声信号明显，放电位置集中于设备表面，主要为表面脏污受潮引起绝缘下降；尖端放电超声信号明显，多伴随有T EV（暂态地电压）信号和特高频信号，特高频脉冲序列相位分布（PRPS）图谱极性效应明显，放电幅值较小且分散，主要为导电体表面毛刺棱角引起。

（3）局放定位。有条件时可采用局部放电定位仪进行精确定位，主要有2种方法：①TEV定位法，运用2只TEV传感器检测，通过时间差法和幅值来精确定位，信号先到达的传感器先被触发，表明该传感器离放电点的电气距离较近，且TEV幅值较大。②特高频定位法，运用2只特高频传感器检测，采用时差法，当2个传感器同时触发时，放电点在垂直于两个检测点的平面上，实现精确定位。

3 10kV开关柜局部放电综合诊断方法的应用

3.1 运用AE技术检测

在具体的工作中，采用AE技术对10kV开关柜局部放电问题进行检测，工作人员首先应该通过超声波技术，对10kV开关柜进行全面的、系统的技术检测，以便于能够第一时间发现其中存在问题。除此之外，运用超声波技术也可以为后续AE技术的应用，奠定相应的技术基础，并有利于提高检测数据的真实性。具体来说，在应用AE技术之前，使用超声波对10kV开关柜进行检测，就能够有效的发现其中所存在的问题，并且这些问题能够以数据的形式呈现出来，为工作人员的研究提供参考。不仅如此，在运用AE技术对10kV开关柜局部放电问题进行检测以后，还可以将其所获取的数据，与超声波技术的检测数据，进行详细的对比、分析，进而更加准确的掌握其中存在的问题。

3.2 实际应用案例

供电局利用先进的工作和国内外电子公司国家检测的先进经验，对10kV开关箱进行了5年以上的局部放电试验，可以使用TEV，AE等检测技术。UltraTEVPlus+，用于移动设备的在线PDM03等，有效地发现了许多故障和有缺陷的打开和关闭情况。

我们举一个110kV高压室10kV开/关箱的例子作为例子。经常工作，工人，实验人员，10kV电站10kV静止放电检测，便携式UltraTEVPlus+技术检测，操作电视，AE锁等检测值检测点：正常检测AE锁定，TEV当检测到最大值500点开启时，随着距离的扩大，TEV值很小，图片为500开端判断可以做出内部放电源的最大可能时间，测试情况如图2所示。

图1 普测TEV最大幅值横向比较

为了进一步实现缺陷的诊断和确认，500开/关箱的重新测量分析继续使用移动线路PDM03，并根据实际情况设置合理的信道配置，案例如表1所示。它变得像。连续在线监测和位置分析最终确认开箱的顶部是实际的设定源。

在监测和分析在线监测数据时，通道（2）监测的输出脉冲与系统的整体脉冲趋势相匹配，两条曲线基本重叠；监测连续的TEV宽度还发现基本上在34到36dB之间。如情况2所示，进一步确定上部500柜是实际设定源。

表1 在线监测信号通道布置情况

图2 脉冲数与总脉冲关系图

总之，随着现代数字信号处理技术的发展，开始尝试用数字信号处理的方法解决如何从强大的干扰中提取局部放电信息的问题。在具体的工作中，工作人员应该结合实际，确定带电检测技术的类型，并依据相应的员则、标准等，开展技术检查的工作，进而更加准确的发现局部放电问题，为后续的维护工作提供依据。所以，结合本文的分析发现，将带电检测技术应用在10kV开关柜局部放电的检测中，具有较强的可行性。