地电波在开关柜局部放电检测中的应用

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1、地电波在开关柜局部放电检测中的应用张荣华孙京国网山东省电力公司德州供电公司摘要：随着时代的不断发展，如今的电力设备对供电可靠性的要求也是越来越高，如针对开关柜局部放电的监测工作，若以周期性停电的方式进行监测，又会受到空间、时间等多方面限制，加Z柜内各元件又在绝缘性方面有着较高要求，故而在线监测技术的出现便显得尤为重要。关键词：地电波;开关柜;放电检测;由于开关柜内空间极为狭小但却包含多种元件，故而元件的绝缘性能决定着设备是否能安全。可靠的运行。此前针对开关柜内元件绝缘性能的监测通常是运用预防性局部放电的当时来进行测试，然而随着供电可靠性要求

2、的不断提升，传统的预防性局部放电监测方式，引起间隔周期较长，加之很难发现于两次预防性实验开展期间所发展起来的新缺陷，因而容易给设备带来新的安全隐患。与此同时，由于开关柜监测主要是为了监测其中元件的绝缘性能，而采用地电波监测技术能可采取到金属柜体上瞬间产生的对地电压以及超声波等信号，故而可以作为设备局部放电活动的判断依据。1地电波法原理金属封闭式的开关柜，其内部无论是其表面金属因吋日长久而产生毛刺、柑内自由移动金属颗粒掉落、断路器接头接触不良、绝缘件表皮破损或是表面有污秽物均可能导致局部放电现象的发生。而在此过程中，由于受集肤效应的影响，述将

3、导致放电的电量优先集中到与放电点最近的与接地金属相连的部分，从而形成电流脉冲在屏蔽层的外表面流通，从而形成暂态的对地电压。对于已然形成暂态对地电压的部分，若不及吋消除，则将因电流导入而使设备发生故障，其至可能导致元件损坏而引发重大损失。对此，要想降低设备故障的发生概率，可采用地电波法来监测开光柜外表面的暂态对地电压以及监测柜内是否存在局部放电的情况，从而方便检修人员及时进行检修，以防止设备故障现象发生，至于具体的操作如图1所示：当开关柜内部发生局部放电现象时，其所产生的高频电磁波还将借由气体等绝缘介质传播到四周，而若四周同样有带电设备，这些

4、电磁波便会攀附其上。此外,由于这些电磁波的发生原理与局部放电所放出的电压有所不同，故而采用超高频的天线，虽能帮助试验人员检测到柜内外的放电信号，却无法准确区别，以至于经常出现未能将地电波传感器紧贴接地柜体进行监测的情况。此时，若依然以超高频的天线记性监测，则只能监测为微弱的感应电压，这便对工作人员评估开关柜内放电的严重程度评估准确性造成了严重影响，继而可试验与检修方案的制定形成误导，如此既不利于消除开关柜放电的安全隐患，且极易导致安全事故的发生。至于传感器的正确与错误使用方法，具体如图2所示。图2传感器正确使用方法与错误使用方法下载原图2放

5、电源的定位采用地电波法，原本可准确定位到开关柜内局部放电的放电源，然而在实际的测试过程中，常因受多方面因素的干扰而让现场测试工作难以得到充分发挥。如针对放电源位置的判断，虽可根据单一的监测信号强度并采取多点移动的方式进行测量，也可采用不同探头来测知信号强度，但却由于信号会随着距离的延长而衰减以及会受折反射的影响而导致使用此种方法可能会产生较大的误差,故而无法做到准确定位，而要解决这样的问题，可将探头分为4组，通过计算不同探头在监测到信号之时的时间差，然后得岀放置电源的空间位置，从而为故障排查以及设备监测提供依据。3现场干扰排除3.1现场干扰

6、及简单处理措施由于现场监测金属封闭式的开关柜内部局部放电信号时容易受益其他因素的干扰而影响到最终的监测结果，继而导致工作人员的判断失准。对此，针对不同运行环境的开关柜，应尽快排除可能对其产生干扰的因素，但这同样会给干扰的抑制甄别带來一定的困难。对此，根据电网的实际运行经验及其理论研究，针对局部放电监测的干扰源，通常有连续性的干扰、脉冲性的干扰以及背景噪声等。而地电波属于高频电磁信号的一种，能干扰其放电信号的干扰源主要有高频分量的高频波，人无线基站、轨道交通、飞机噪声等。而这些干扰都将导致实际测得数值超标，进而影响到试验人员的判断。对此，针对

7、现场测试，首要之务影视尽量规避干扰源的干扰，至于具体的规避措施则可采取如下几种方式：仃)无线电干扰:将特质的电磁屏蔽盒放入监测仪器中可有效防止因无线电而可能对监测仪器造成的影响，当然此种方式，需尽量保持最短的数据传输线路，而若线路过长指只能利用光纤进行传输。(2)大功率电力设备：由于电动机、电钻、屯梯等设备在运行过程屮会产生电流剧变，部分设备还会产生电火花，而这些都将对信号传输产生干扰。故而可借由地电波探头或追踪示波器来提出有效特征，进而对信号进行甄别。当然，若开关柜处于无局部放电反应状态，则所得信号必然具有随机性。3.2干扰甄别技术(1)

8、在正是的现场测试开战前，应首先对环境的噪声水平进行评估，随后多次监测背景的噪声波形，注意两次监测不能间隔太长时间，之后便可将所得数据与放电信号予以比较。(2)针对开关柜的绝缘性能