開關(guān)柜局部放電檢測(cè)的原理及檢測(cè)方法

金屬鎧裝式開關(guān)柜設(shè)計(jì)技術(shù)成熟，成本低，占地面積小，因而被廣泛運(yùn)用。但受制造工藝或水平的限制，使得其內(nèi)部往往存在絕緣薄弱的區(qū)域。在長(zhǎng)期運(yùn)行中因毛刺、小氣隙等影響會(huì)產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象，并逐漸使絕緣劣化，加速絕緣材料老化，最終導(dǎo)致絕緣擊穿，造成設(shè)備故障或事故。

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)開關(guān)柜設(shè)備按照常規(guī)方法進(jìn)行局部放電測(cè)量不僅操作困難且嚴(yán)重影響運(yùn)行工況，逐臺(tái)測(cè)量更不切實(shí)際。為加強(qiáng)10~35kV高壓開關(guān)柜局部放電檢測(cè)，準(zhǔn)確判斷設(shè)備狀態(tài)，提高其運(yùn)行可靠性。介紹在實(shí)施人工干擾源模擬開關(guān)柜現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行工況條件下，采用4種復(fù)合干擾模式，對(duì)比TEV技術(shù)的檢測(cè)值與脈沖電流法的檢測(cè)值，從而總結(jié)相關(guān)規(guī)律，使TEV所測(cè)dB值與視在放電量C值相對(duì)應(yīng)，進(jìn)而分析其絕緣缺陷嚴(yán)重程度的方法。

開關(guān)柜局部放電檢測(cè)原理

脈沖電流法

由于脈沖電流法對(duì)于信號(hào)的突變反應(yīng)靈敏，能準(zhǔn)確地檢測(cè)到局部放電現(xiàn)象，因此可以通過脈沖電流的統(tǒng)計(jì)特征和實(shí)際測(cè)量波形來判斷局部放電的嚴(yán)重程度。但是對(duì)于實(shí)驗(yàn)室以外的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，由于受到無線電、其它設(shè)備電磁場(chǎng)的干擾，該方法所測(cè)值不能準(zhǔn)確反映被試品的真實(shí)局放值，且操作實(shí)行困難不適合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用。

暫態(tài)對(duì)地電壓法

根據(jù)電磁感應(yīng)原理，電磁波在空間傳播時(shí)，遇到導(dǎo)體時(shí)會(huì)在導(dǎo)體上產(chǎn)生感應(yīng)電流，且感應(yīng)電流的頻率與激勵(lì)電磁波的頻率相同。因此局部放電產(chǎn)生的電磁波會(huì)在柜體 接地屏蔽)的內(nèi)表面激發(fā)脈沖電流，其幅值大小、頻率等參數(shù)與所產(chǎn)生的電磁波參數(shù)特性相關(guān)。根據(jù)電磁屏蔽的基本原理，脈沖電流最終會(huì)從開關(guān)柜的不連續(xù)處傳出，然后沿著金屬柜體外表面?zhèn)鞯酱蟮?，高頻感應(yīng)脈沖電流在金屬外殼上產(chǎn)生瞬時(shí)電位波動(dòng)，從而形成一個(gè)暫態(tài)對(duì)地電壓(ransient Earth Voltages, TEV)。

當(dāng)開關(guān)柜發(fā)生局部放電時(shí)，放電電量先聚集在與放電點(diǎn)相鄰的接地金屬部分形成電流脈沖并向各個(gè)方向傳播。在集膚效應(yīng)作用下高頻脈沖電流只在導(dǎo)體表面很薄的一層范圍內(nèi)傳輸。如圖1利用容性傳感器便可檢測(cè)到這些脈沖，從而反映局部放電情況。

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