高压开关柜绝缘性能检测和故障诊断技术探析

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1、高压开关柜绝缘性能检测与故障诊断技术探析摘要：高压开关柜将发电、输电、配电等高压开关以及控制进行很好的区分和保护，其绝缘性能是否良好对于高压电进行更好的运行来说具有非常重要的作用。本文对高压开关柜绝缘性能检测和故障诊断技术进行探索，介绍了基于超声波和TEV检测方法的原理及应用。关键词：高压开关柜；绝缘性能；检测与故障；超声波及TEV前言：高压开关柜在高压电控制和保护中是非常常见的应用之一，其需要具有非常优良的绝缘性能才能保证其对高压电的有效控制和保护，才能保证相关设备的安全运行。因此，对于高压开关柜的绝缘性能则需要进行很好的检测以及故障排除，保证其绝缘性能的提高。高压开关柜的故

2、障大多来源于其绝缘性出现问题，电应力作用所导致的绝缘劣化，发生绝缘故障，如果此时出现机械力的作用，加之热、电场等的相互作用，则会发生绝缘性故障，因为此而导致的事故不在少数。加强开关柜的绝缘性检测和故障排除成为电力行业非常重要的一个工作内容，需要引起人们的高度重视和关注。一、基于超声波和TEV的局部放电检测技术高压开关柜出现放电现象是因为其绝缘性的粗劣，难以对电力相关设备进行保护。局部放电指的是在电极之间产生微弱的放点情况，其虽没有贯穿于电极的全部，但是随着其积累的增多则会使绝缘性的介质劣化，最后导致绝缘介质的整个损坏。通过超声波和TEV局部放电检测则可以对此问题进行很好的预测。

3、1.超声波检测局部放电是一种快速的电荷释放或迁移过程，当发生局部放电时候，周围的电磁场也同时发生改变，机械应力与粒子力产生极为快速的震荡，两者的震荡使周围的介质也随之发生震荡，产生声波信号。局部放电所产生的声波频谱较宽，其放电强度的大小对于电场应力、粒子力和机械应力的震荡幅度产生影响，对于震荡的幅度和声波的相度产生影响。在实际生活中声能和放电的能量产生一定的比例关系，但是这种比例关系并不稳定，但是如果长期观察其比例关系，则可以发现两者间的这种比例较为稳定。局部放电原理表明，其放电并非强烈的庄街过程，表现出来的是一个微弱的辉光放电，能量较小，放电后期的电弧放电与之前的放电不同，其

4、较为强烈。因此，可以得出局部放电并不是一个稳定性的放电过程，其具有从弱到强、从小到大的放电过程。声能同此过程。如果不考虑空气的影响，声能量与声压的平方成正比，利用两者间的关系，使用超声波信号声压的变化来表现局部放电是释放出来的能量的变化，是完全可以实现的。并且通过对超声波信号的测量，完全可以得出放电情况的强弱，对放点进行监测。2.TEV检测开关柜发生局部放电情况时候，其电量并不会立刻向周围扩散开来，其首先聚集在放电部位的周围金属部位，形成脉冲之后再向各个方向扩散开来，进而产生放电效应。脉冲电流的透入深度与频率的平方根成反比。高压电所释放的电流不会进入到材质内部，其只是在导体外进

5、行传输，其如果发生的是内部放电，并且在传输过程中没有任何外部破损，那么在外部对电流进行监测就成为不可能，只有外部出现破损的情况下，才有可能对其进行监测。但是，因为屏蔽层常会出现破损，这样就使放电信号得以溢出，在外部就可以对高频信号进行检测，对放电的情况进行监测。放电会产生电磁波，其向外溢出的方式一般是通过箱体的缝隙，或者气体绝缘开关。这样就会在其表面形成一个电压，这个电压较为短暂，也就是一个暂时电压，因为此电压的形成会形成一个脉冲，被称为暂态对地电压。其英文为Tran-sientEarthVoltage，缩写为TEV。TEV的检测原理我们从图1可以窥探一二，高压电气设备出现放电

6、情况的时候，导电系统对接地金属壳会产生放电影响，此影响较为微弱，通常只有几兆分之一库仑，并且持续的时间也非常短暂，此时，对于被检测设备的放电检测则很难将放电设备看作设备进行检测，对其应当依照传输线进行检测，此时，大地就好比是一个金属板，缝隙所在地位置就如同是另一个金属板，两者之间的距离如同是传输线。图1：TEV检测原理电脉冲在金属壳内的传播方式是由内而外进行传播，其最终的途径是通过金属壳的接缝、盖板、开口等等具有缝隙的地方传播出来，最终通过与大地相连接的金属壳传播到大地，这样就可以对放电信号进行检测。TEV信号与局部放电信号的程度具有一定的关系，放电信号远近、激烈程度不同，对T

7、EV信号大小的影响不同，其可以通过探测器进行检测。通过对TEV信号进行检测可以掌握放电信号的情况，并可以根据计算得出所探测信号的时间差，定位放电源。二、开关柜绝缘性能检测与故障诊断系统其所采用的是一种比较的方法，对局部放电进行检测，其根据数据的比较得出相应的检测结论，所检测的数据是当前检测的数据和以往所得的数据或者对其他开关柜所检测的数据。如果所检测的数据较大，则说明有放电情况产生，需要进行故障排除。在进行检测的时候要对所检测数据进行记录和判断，以便准确掌握开关柜的放电情况。并且，工作人员要