国网淮南供电公司安徽省232007
摘要：随着我国电力系统的不断发展，开关柜在电力系统的应用也更加广泛。本文主要介绍了超声波检测技术和暂态地电压检测技术这两种常见的开关柜放电带电检测技术，并对开关柜放电带电检测技术的应用效应进行了实践的分析。
关键词：开关柜局部放电带电检测技术
1局部放电以及局部放电检测的原理
在变电站的绝缘设备中，各个设备的绝缘系统以及各个不问的电场强度不一。在局部区域内，如果电场强度与区域介质的电场强度相同时，此区域就会出现放电的现象。但在两导体之间如果没有施加电压，整个绝缘系统不会被击穿，只是击穿部分绝缘体。这种状况如果可以只发生在导体附近也可以发生在其他地方。从而仍然保持绝缘性能。这种现象称之为局部放电现象。
通过局部放电的原理，我们可以进行局部放电检测。在发生局部放电时，一般会带来电磁辐射、声、光、热、介质损耗、高频脉冲等现象。对于绝缘体内部探测可以发现，按照采用相应的方法来测量不同的现象。我们把按照局部放电过程所产生的一系列的物理、化学效应的测量方式称之为局部放电测量。通过局部放电所发出的电荷交换、能量消耗、电磁波放电、声与光及各类信息来表示局部放电的过程。
2常见的开关柜放电带电检测技术
2.1超声波检测技术
当高压电气设备内部存在局部放电的时候，通常都会产生超声波，而且超声波会以极快的速度向周边的介质进行传播。随着超声波能量的的放出，超声波信号可以通过不同的介质，并且以球面波的形式向周边扩散。而利用超声波传感器对用电材料甩电效应的作用进行分析，可以准确检测出开关柜局部放电的具体位置。这种检测的方法，主要是利用传声波传感器对超声波放出信号之间的时间差进行测量，进而掌握开关柜放电位置和传感器之间的距离。超声波检测技术有着很强的干扰能力，而且频带也特别宽，可以广泛应用于强电环境的电力系统当中，并且能够对电晕以及悬浮放电等其他特殊情况进行很好的检测。然而，超声波检测技术特存在一定的缺陷，其自身的波长较短，也有着特别强的方向性，此外在通过不同用电材料的边界时，会出现反射或者全发射等现象，并且超声波在传播的路途中，也有可能会发生叠加以及干涉等情况。因此，在超声波检测技术应用的时候，要充分注意超声波检测的灵敏度，超声波检测的灵敏度主要取决于超声波信号传播的介质和传播的路径。
2.2暂态地电压检测技术
在开关柜局部放电的情况下，通常会产生出变化的电场，而变化的电场会引起磁场的变化，反过来变化的磁场又会感应出电场，这样，交叉变化的电场和磁场互相激发并且向外界传播，进而形成了电磁波。当电力系统的电气设备局部出现放电的时候，产生的电磁波会通过金属箱体的连接缝进行传播，然后通过开关柜设备表面传播到地面，形成一种电压脉，也就是暂态地电压。利用专业的电容耦合传感器能够准确对这一类的信号进行检测，从而掌握开关柜局部放电的频率和幅值。暂态地电压检测技术受外界干扰信号较少，因此，在实际的开关柜放电带电检测过程中，受外界的干扰影响也就特别小，能够极大地提高开关柜局部放电带电检测的可靠性和灵敏度。但是，也正是由于暂态地电压检测的灵敏度特别高，这就使得低电压在空气中的衰减幅度也就越大。
2.3现场联合检测技术
超声波检测技术和暂态地电压检测技术在实际应用的过程中都存在一定的缺陷，不能对开关柜局部放电的问题进行详细全面的带电检测。这时，我们就可以在实际的带电检测工作中，综合各种检测方法进行全面地检测。目前，现场联合检测技术主要是以暂态地电压检测技术为主导，超声波检测技术为辅，多种检测技术综合利用。
3局部放电带电检测技术的应用
我们知道，在发生局部放电的过程中，常伴随着热、电、光、声及化学分解等物理现象。在这些局部放电的检测过程中，我们可以通过脉冲电流法、紫外成像法、震荡波法等多种检测方法对开关柜进行局部放电检测。
3.1脉冲电流法
我们可以通过放电过程所产生的电磁波所通过金属箱体的接缝及绝缘开关上的衬垫传播来测量。在这个过程中会产生暂态电压将通过金属箱体传送至地下，这些电压脉冲即为暂态对地电压。
脉冲电流法作为一种应用较早的局部放电带电检测技术，其工作的原理是，当局部放电产生电荷移动时，在移动电荷的外围可以测量整个回路中所产生的脉冲电流。从而，通过脉冲电流来检测局部放电。利用脉冲电流法可以较好地检测出脉冲电流信号的低频区，通常范围在数kHz到数百kHz。在回路中常规局部放电主要通过在回路中传入检测阻来抵抗信号进行取样。而在线检测则往往通过电流传感器进行测量，获取被测对象的脉冲电流信号。
目前，在我国电力系统中所采用的局部放电检测法往往都是脉冲电流法。脉冲电流法的主要特点是被测量敏感度较高，可标定放电量的一种测量检测方法。
3.2数据判断法
数据判断法主要是通过大量的测试以及测试的经验来判断检测的一种方法。
以下是常用的几种判断方法：
若发现开关室内的测试值与背景值都低于20dB时，则表示没有出现信号源，一切开关设备都正常。
若开关室内背景值与被测值都处在20～30dB以上时，则表示出现信号源，应该关注开关室，缩减检测的周期，注重测试信号的变化。
若开关室内的背景值处在20dB以下，而某几个开关柜的测试值处在20～25dB，且测试值大于背景值则表示测试人员应该通过定位系统来检测放电位置并采取相关的措施。
若当在开关室内，测试值和背景值都处在3dB以上，并且在其中的某个开关柜上出现了峰值，则可以通过定位的方式来判断放电信号的位置。例如，如果发现有放电信号从开关柜上传来，而不是来自与外界的干扰信号，那么我们就需要立即对开关柜采取相应的对策进行处理。
3.3现场联合测试法
通过以上两种对开关柜局部放电带电测试技术的分析，我们可以看出这两种方法各有利弊，在实际的应用中都存在一定的局限性，不利于提高检测的准确性。因此，应该对某一信号进行全面的分析而不是单独地对某一信号做出描述。所以，在实际的检测过程中，我们需要结合多种检测方法进行检测。通过联合检测模式对开关柜进行局部放电带电检测。例如，我们可以先通过脉冲电流法来排除现场的干扰措施。在测试的过程中超声波法以及数据分析法进行进一步的判断，从而获得正确的结果。
4开关柜局部放电带电检测技术的注意事项
在对开关柜局部放电检测的过程中需要注意几下几点：
①根据区域内电力系统中各个变电站的设备维护状况进行检修，进一步加大对局部放电检测设备的数量。在大量的分析与积累中得出数据，再结合其他的测试项目进行分析，从而提高开关柜局部放电带电检测的准确度。
②利用配套的局部放电检测仪以及分析软件，逐步提高测试人员对于干扰波形的判断能力，从而正确的把握试品放电的特点、时间的主要规律和施加的电压。
③对开关柜内的局部放电带电进行检测，逐渐提高开关柜的在线检测的能力，通过数据分析、同类比较、分析判断等方法，评估诊断局部放电带电检测的结构，对开关柜是否处在正常的运行状态给出判断依据。
④在应用开关柜局部放电带电检测仪时，需要对预防性测试的结果进行补充，找出开关柜潜在的安全隐患，确保测试现场设备安全、持续运转，提高供电设备的安全性、可靠性。
5结语
通过不同方法来定位开关柜出现故障的部位，在检测时，我们可以对预防性测试的结果进行补充，找出开关柜潜在的安全隐患。利用配套的局部放电检测仪以及分析软件，对区域内电力系统中各个变电站的设备维护状况进行检修。确保测试现场设备安全、持续运转，进而提高我国供电设备的安全性、可靠性。
参考文献：
[1]孔令明，肖云东，刘娟，等.开关柜局部放电带电检测定位技术的应用与研究[J].山东电力技术，2010，（6）.
[2]陈刚.声电波检测仪在10kV开关柜局放检测中的应用[J].电工技术，2010，（7）.