一种地电波、超声波检测技术检查开关柜运行缺陷的应用
1、引言 毕业论文网 /6/view—11498757.htm 目前国内的高压开关柜内部故障检测主要仍以例行试验和检查为主，由于状态检测的周期可能间隔较长，很难发现在两次检修间隔之间发展的缺陷，容易造成绝缘不良引起事故。
据统计，开关柜事故中由于内部绝缘劣化引起事故台次占总开关柜事故台次的 68%和事故总容量的74%。
绝缘劣化的主要原因就是运行当中开关柜内部绝缘介质劣化引起的局部放电。
目前，针对开关柜的绝缘缺陷，在不停电时对开关柜进行有效带电检测的方式主要有地电波、超声波、超高频局部放电检测。
2、开关柜局放检测原理 电力设备的绝缘系统中，只有部分区域发生放电，而没有贯穿施加电压的导体之间，尚未击穿的现象称为局部放电。
它是由于局部电场畸变、局部场强集中，从而导致绝缘介质局部范围内的气体放电或击穿所致。
具体表现形式有绝缘部件内部存在气泡或杂志导致击穿场强不同、某一金属部件没有电的连接形成悬浮电位、导体间连接点接触不良形成电位差、绝缘表面脏污引起电场分布不均、高压导体尖端放电。
在发生局部放电时，往往伴随着一系列的光、声、电气、机械振动等物理现象和化学变化。
这些变化可以为监测电力设备内部绝缘状态提供依据。
2.1地电波检测原理 研究发现，由于设备外壳内外表面感应的电荷有一固定的比例，其产生的TEV信号与原始的放电电流有较强的相似性，而且这种设备外部的信号可以通过特制的电容型局放传感器获取出来。
从而提供了一种新的对设备正常运行不产生任何干扰的局部放电检测技术。
基于TEV技术的局部放电传感器通常利用其头部的金属电极与GIS或开关柜的外壳形成小电容。
局部放电引起的电磁波信号通过小电容耦合到检波电容上，再经放大降噪后检测出来。
这种方法检测频带可以达到1～25MHz，并可以达到较高的检测灵敏度。
2.2超声波检测原理 类似于地电波的检测，当放电发生时，放电点的电荷快速释放或迁移使得放电点周围的电场力出现变化，导致电场力、机械力、粒子力失去平衡，引起放电点周围的粒子出现振荡性机械运动，从而产生声音或振动信号，而振动幅度或声音强度也会直接反映出电荷释放的多少，即放电量。
通过压电式传感器和敞开式传感器，我们收集到放电的超声波信号。
3、缺陷案例 3.1检测分析过程 某供电公司2015年5月对110kV某变电站进行35kV开关柜局部放电带电检测时发现，3502开关柜地电波相对值超过42dB，超过规程中地电波相对值不大于20dB的要求且明显高于相邻柜体，呈现由3502开关柜向两旁逐渐衰减趋势，怀疑有疑似放电现象。
图1 为35kV开关柜局放信号分布图 图2为超声波相位图谱 3.2停电复查 根据带电测试结果，进行停电检查。
检查柜内存在较多灰尘，同时在母线桥及其固定螺栓处发现局部放电产生的烧灼痕迹，并伴有大量金属粉末产生，如图3所示 图3 35kV母线与螺栓局部放电情况 初步分析是施工人员在将绝缘子固定螺栓时，将母排外绝缘护套划破，致使螺栓与母排之间电场强度发生变化，在高场强作用下，在母线与螺丝间产生局部放电，产生铜绿和金属碎屑。
后经检修人员的处理，消除了上述缺陷。
4、结论 地电波检测（TEV）和超声波检测（AE）对于室内开关类设备的局部放电检测有较强的敏感度，能有效的发现在开关的安装、运行、检修过程中遗留的潜在故障和隐患，既可以对设备的局部放电定量、定性，定位，又可以快速检测设备的运行状况，避免意外事故的产生，减少检修停电时间。
（作者单位：国网嘉峪关酒泉供电公司）。