摘要：开关柜在运行的时候，其内部材料会受到外部环境以及自身材质等方面的影响，使的性能不断的下降，增加了局部放电的速度，局部放电又大幅度的降低了自身的性能。为此本文将针对于这一问题开展论述与分析，在分析局部放电概念与特征的基础上，对于局部放电检测技术与分析手段。
关键词：开关柜；局部放电；检测技术
引言
随着现代社会对于电力系统质量的要求越来越高，用电安全、可靠等重要程度愈来愈大。开关柜等成套设备广泛的应用到各个变电站，为此保证其可靠的运行变得十分重要。开关柜长期的在高温、振动以及高压的环境下工作，绝缘性能不断的下降，为此会出现局部放电情况。依据相关部门的统计，绝缘老化占据总事故的比例在45%以上，其中大部分都是因为局部放电引起的。为此检测设备设备的局部放电情况，是预防故障发生的重要方法。
1.局部放电的种类分析
1.1沿面放电
一般在绝缘介质的表面会出现沿面放电的情况，这种局部放电的模式为特殊气体放电，电力电缆以及绝缘套管的端部等模块较为常见的就是沿面放电。在介质内部的电场强度低于电极边缘气隙的电场强度，介质沿面的击穿电压相对降低，放电就会出现在绝缘介质的表面。一般电压波形、电场分布以及介质表面的情况都会影响沿面放电的电压，为此沿面放电是极为不稳定的。
1.2内部放电分析
对于固体绝缘材料来说较为常见的为内部放电，这是因为在生产绝缘介质的时候，材料与工艺缺陷等问题难免会出现，在受到高压作用的时候，内部缺陷就有可能出现局部击穿或重复性击穿的情况。为此介质自身的性能、气隙大小、缺陷的位置等都是会对于内部放电产生重要的影响。
1.3悬浮电位放电
悬浮放电一般是因为在高压设备导体的结构设计存在不足或者是因为外部原因导致其出现不良断开，最后使得这一部件处在高压电极与低压电极之间依据阻抗比活动分压出现放电。在出现悬浮电位的时候，其附近的场强通常会较为集中，同时四周的绝缘介质也会遭到破坏。为此在电气设备内部的高电位金属部件或者是处于地电位金属模块容易产生悬浮电位。
1.4电晕放电
一般在气体含有的电压导体周边会出现电晕放电的情况，比如高压输电线路或者是变压器等，这些高压设备的高压接线端子因为长期的曝露在空气内，为此出现电晕放电的概率较大。电晕放电其体现的为典型、极不均匀的电场特征，很好外界条件变化都是会对于电晕电压产生较大的影响，比如电极的形状、外加电压以及气体密度、极间距等。
2.开关柜局部放电的检测对策
2.1地电波检测
高压开关柜绝缘层出现局部放电的时候会产生电磁波，但是开关柜的金属外壳可以将大部分的电磁波屏蔽掉，只有一小部分会通过金属壳体传播出去，还会产生一个地电波通过金属壳体外表面传向地下。地电波的范围一般在几毫伏与几伏之间，上升的时间较短。为此可以将探头设置在工作状态的开关柜外表面，来检测局部放电活动。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2超声波检测
超声波的检测其属于机械振动波的一种，从能量的角度来说，局部放电的过程就是能量的瞬间爆发，电能可以通过声光热以及电磁能的模式释放出去，对于电气击穿出现在空气的间隙，瞬间就可以完成放电，这个时候电能会在一瞬间转化为热能，放电中心的气体受到热能的作用会出现膨胀，通过声波向外传播，传播区域内部的气体被加热之后形成一个等温区域，其温度会超出环境温度。这些气体在冷却之后开始收缩，产生后续波，后续博的频率与强度较小，不过具有较宽的频带，超声波的频率一般会大于20kHz，为此局部放电的区域较小，局部的放声源就是点声源。
2.3超高频检测法
随着时间的发展，局部放电所产生的电磁振动会产生电磁波，在固体与气体的介质内，局部放电的脉冲会出现较为丰富的电磁波超高频分量，最大可以达到GHz的规模。局部放电的信号检测可以通过两个探头开展，将探头检测到的信号时间顺序为依据，放电源距离比较近，就会先被检测到。随着探头位置的变化，可以将放电源的大致位置逐渐的判断出来。还可以通过多个探头，将探头检测局部放电信号的时间差通过方程组的模式得到放电源的三维空间坐标，最后获取放电源的位置。这种方法具有较高的林敏度，同时具有较好的抗干扰能力，在开关柜上一般具有小缝隙，不用考虑在完全封闭的条件下难以满足检测的实际需求。
2.4综合检测技术
不管是采用哪种的检测技术都是存在一定的局限性，无法将开关柜的运行情况全面、客观的表现出来，有的时候还会出现误判的危险。因为各种放电类型能量的释放形式存在比较大的区别、各种检测法方法灵敏度与实用性能也存在比较大的差异，为此在对于开关柜局部放电检测的时候，可以综合上述的几种手段开展综合的检测，以地电波检测为主，超声检测与超高频检测方法为辅助的模式。
3.局部放电的综合分析
对于局部放电的综合分析，一般含有以下几种。首先为横向分析法，对于一个开关室内部的开关柜检测数据进行横向比较，如果其中的一个开关柜检测结果大于为其他开关柜的测试结果，我们就可以断定改设备存在设计缺陷；其次为趋势分析法，对于同一个开关柜不同时间的检测结果进行分析，通过纵向的比较判断开关柜的运行情况。这种模式需要定期的对于开关柜进行检测，保留每一次的检测结果，通过走势分析局部放电的情况；
最后为阀值的比较，提供检测判断的阀值，同开关柜的检测结果进行比较分析，其结果可以看作为开关柜的运行情况。具体的阀值如下所示：开关室内背景的测试数值在20dB之下，如果某一些测试的数值在20-30dB的时候则是需要对这一开关柜密切的关注其运行的情况，如果某一个开关柜的检测数值在30dB以上的化，这改开关柜具有局部放电的情况，需要通过定位技术对于放电位置进行检测。
结束语
局部放电的情况较为复杂，一般在绝缘内部击穿场强相对较低的位置容易出现，为此在实际检测的时候需要选择合理、适当的检测与分析方法，及时的排除相关故障，保证电力系统的正常运行。
参考文献
[1]蔺相斌,谭志勇,朱宜东,等.35kV开关柜局部放电原因分析与处理[J].工程技术:引文版,2016(3):00237-00238.
[2]莫仲辉.开关柜局部放电原因分析与处理[J].科技创新与应用,2012(27):157-157.
[3]冯波.试析35kV开关柜局部放电的原因与处理[J].大科技,2017(30).
[4]林根德,陈达,黄继来,等.某35kV开关柜局部放电及受潮的原因分析[J].电工电气,2017(8):39-42.
[5]闫立伟,杜忠.开关柜局部放电检测原理分析及应用[J].农村电气化,2015(8):19-20.
论文作者:郑宣
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/5
标签：开关柜论文; 局部论文; 情况论文; 介质论文; 电晕论文; 高压论文; 都是论文; 《电力设备》2018年第6期论文;