1、江苏省电力公司电力科学研究院江苏省电力公司电力科学研究院20132013年年4 4月月开关柜局部放电检测技术开关柜局部放电检测技术顾庄变35kV开关柜新桥变10kV开关柜广汇变35kV开关柜n 开关柜质量下降开关柜质量下降; n 开关柜小型化趋势开关柜小型化趋势; n 缺乏有效状态检测手段。缺乏有效状态检测手段。雩横变35kV开关柜村前变35kV开关柜开关柜局部放电检测的意义n 拒动故障，主要是机构等机械原因拒动故障，主要是机构等机械原因; n 误动故障，主要是二次控制回路原因误动故障，主要是二次控制回路原因; n 绝缘故障，主要是缺陷、爬电、闪络绝缘故障，主要是缺陷、爬电、闪络等；等； n
2、开断与关合故障，多种原因；开断与关合故障，多种原因； n 载流故障，主要是接触不良、插件偏载流故障，主要是接触不良、插件偏心；心； n 外力或其它故障，如加工工艺不良等；外力或其它故障，如加工工艺不良等； 近年来开关柜故障类别分类 绝缘与载流故障占比达66% ！开关柜常见故障类型u局部放电既是设备故障的征局部放电既是设备故障的征兆，兆， 也是造成绝缘劣化的重也是造成绝缘劣化的重要原因。要原因。 u局部放电检测和监测是实现局部放电检测和监测是实现状态监测的重要技术手段。状态监测的重要技术手段。 开关柜局部放电概述 非贯通性的放电称为局部放电非贯通性的放电称为局部放电; ;将引起绝缘系统劣化，逐将
3、引起绝缘系统劣化，逐渐导致绝缘损坏。可分为：渐导致绝缘损坏。可分为：Insulation LayerVoidu 内部放电内部放电u 表面放电表面放电u 电晕放电电晕放电u 悬浮电极悬浮电极开关柜局部放电概述母排和绝缘瓷瓶上有严重的灰尘和锈蚀现象 开关柜电 缆 接头处严重腐蚀 类型一：维护不够，年久失修开关柜局部放电产生原因类型二：安装原因开关柜局部放电产生原因受潮积有水珠类型三：环境恶劣-潮湿开关柜局部放电产生原因潮湿是南方地区的普遍现象，此开关柜内已有密集的水珠。类型三：环境恶劣-水气开关柜局部放电产生原因类型三：环境恶劣-灰尘开关柜局部放电产生原因松动的螺丝类型四：施工质量引起开关柜局部放
4、电产生原因三相流变距离太近间距过小，隔离挡板被打黑类型五：设计制造缺陷开关柜局部放电产生原因局部放电声信号电信号非接触式超声波检测法接触式超声波检测法暂态地电波波检测法超高频电磁波检测法开关柜局部放电产生原因 开关柜内局部放电会激发电磁波信号，电磁波会快速由带电体向非带电体迁移，如开关柜柜体。由于受趋肤效应影响，电子将仅集中在内表面，但会沿着开关柜不连续处向外表面传播，并沿外壳向大地传播，进而在外壳上产生对地的暂态地位。通过使用暂态地电波传感器贴附在开关柜外壳上，即可检测到暂态电位变化，进而实现对开关柜局部放电的检测。暂态地电波检测法检测要求：所有可视面至少包含三个检测点，分别为上部、中部及下
5、部 开关柜内局部放电会激发超声波信号，超声波信号会经空气通道从开关柜柜体缝隙传播出来。通过将非接触式超声波局放检测传感器放置在柜体缝隙处，即可通过仪器显示数值或耳机转换声信号实现对开关柜局部放电的检测。非接触式超声波检测法检测要求：开关柜的所有可触及的缝隙（棱线）应至少包括三个检测点，分别为上部、中部、及底部（或左部、中间及右部）； 开关柜内局部放电会激发超声波信号，超声波信号可经空气耦合引起开关柜外壳振动。通过将接触式超声波局放检测传感器贴附在开关柜外壳上，即可检测到声波引起的柜体振动情况，进而实现对开关柜局部放电的检测。 接触式超声波检测法检测要求：所有可视面至少包含三个检测点，分别为上部
6、、中部及下部 开关柜内局部放电会激发电磁波信号，电磁波会经空气通道从开关柜柜体缝隙或观察窗传播出来。通过将特高频电磁波检测传感器放置在柜体缝隙或观察窗处，即可通过仪器显示数值实现对开关柜局部放电的检测。特高频电磁波检测法检测要求：开关柜的所有观察窗及可触及的缝隙（棱线）均应进行检测，缝隙（棱线）应至少包括三个检测点，分别为上部、中部、及底部（或左部、中间及右部）；电磁测量法电磁测量法 对脉冲的变化速度比较敏对脉冲的变化速度比较敏 感，感，比较适合介质内部放电；比较适合介质内部放电； 对放电频谱较低的套管、终端、对放电频谱较低的套管、终端、绝缘子表面放电不敏感；绝缘子表面放电不敏感； 易受外界电
7、磁干扰的影响；易受外界电磁干扰的影响； 能够精确定位，但分辨率不高，能够精确定位，但分辨率不高，主要是设备精度限制；主要是设备精度限制； 传播过程衰减较小传播过程衰减较小；声音测量法声音测量法 对介质类型比较敏感，适合对介质类型比较敏感，适合检测空气介质放电；检测空气介质放电； 比较适合检测套管、终端、比较适合检测套管、终端、绝缘子的表面放电；绝缘子的表面放电； 易受现场机械振动的干扰；易受现场机械振动的干扰； 定位精度受内部反射、折射定位精度受内部反射、折射等现象的影响，但对设备精度等现象的影响，但对设备精度要求较低；要求较低； 传播过程衰减大；传播过程衰减大；不同检测方法的优缺点开关柜带电
8、检测仪器l测试信号强度以数值形式（测试信号强度以数值形式（dBdB）显示，数值越大，表明缺陷越严显示，数值越大，表明缺陷越严重。重。l超声波信号既可以通过数值显超声波信号既可以通过数值显示，也可以通过耳机听到。示，也可以通过耳机听到。暂态地电波传感器暂态地电波传感器非接触式非接触式超声波传超声波传感器感器 对开关柜开展局部放电检测时，首先使用非接触式超声波检测法和暂态地电波检测法对站内所有开关柜进行局部放电检测。当发现异常信号时，综合其他检测方法及局放精确定位对存在异常信号的开关柜进行诊断性测量，判断局部放电类型及危险程度开关柜局部放电检测流程开关柜局部放电检测周期特高频检测周期特高频检测周期
9、 l有异常但不严重的应缩短测量周期，做好数据保存以方便比对，数值有增大趋势的应尽快解体处理。 国家电网公司电力设备带电检测技术规范（试行）的通知(生变电201011号文：1）半年至一年2）投运后3）必要时 国家电网公司国家电网公司十八项电网重大反事故措施 ：l每年迎峰度夏（冬） 前应开展超声波局部放电检测暂态地电压检测 开关柜局部放电检测异常判据检测方法测量相对值/dB评判结果非接触式超声波检测法8，且不存在异常声响正常815，或存在异常声响异常15，或存在严重异常声响缺陷暂态地电波检测20正常20异常注：上表采用“相对值”，即“实测值”-“背景值” 国家电网公司电力设备带电检测技术规范（试行
10、）的通知(生变电201011号文：避雷器上的橡胶帽因放电已掉下橡胶帽因放电已打焦套管上因放电产生的铜绿检测时间检测时间TEV测量值测量值超声测量值超声测量值检修前6（中）5（下）11dB(前部)检修后4（中）4（下）-5dB(前部)开关柜局部放电检测案例1检测时间检测时间TEV测量值测量值超声测量值超声测量值检修前42（前）46（后）12 dB（前部） 检修后7（前）8（后）-7dB(前部)烧蚀的痕迹明显的放电烧蚀痕迹穿墙套管内铝片设计缺陷开关柜局部放电检测案例2检测时间检测时间TEV测量值测量值超声测量值超声测量值检修前7（中）9（下）15dB(前部)检修后7（中）8（下）-5dB(前部)开关柜局部放电检测案例3谢谢！省电科院设备状态评价中心省电科院设备状态评价中心 贾勇勇贾勇勇1510516889815105168898
