10kV配网开关柜局部放电带电检测技术研究

2022-12-02

引言:10k V配网开关柜工作效率直接关系到10k V配网的稳定、安全运行, 在配网系统中占据十分重要的地位。在10k V配网开关柜实际运行的过程中, 受运行环境和运行条件的影响, 很容易发生局部放电现象, 诱发10k V配网运行故障, 进而为10k V配网的高效运行形成巨大的威胁。对此, 相关工作人员要给予10k V配网开关柜局部放电问题极大的重视和关注, 加大监控管理力度, 并对10k V配网开关柜局部放电进行带电检测查, 消除安全隐患, 进而提高10k V配网开关柜工作效率, 为10k V配网稳定运行提供重要的安全保障。在这样的环境背景下, 探究10k V配网开关柜局部放电带电检测技术具有非常重要的现实意义。

1.10k V配网开关柜局部放电问题的不利影响

在10k V配网开关柜实际运行的过程中, 一旦发生局部放电现象, 很可能会击穿开关柜设备, 并伴随着极强的腐蚀性, 造成开关柜设备的损伤和腐蚀, 破坏开关柜设备绝缘体原有的绝缘性能, 增加导电性, 进而引发设备故障, 威胁10k V配网的安全运行。与此同时, 10k V配网开关柜局部放电还会造成绝缘体击穿现象, 影响开关柜内部运行结构和使用功能, 进而降低10k V配网开关柜整体工作效率和运行质量, 不利于10k V配网的安全运行。在10k V配网开关柜形成局部放电被击穿后, 维修检查工不及时, 会加剧放电点和放电部位的损害程度, 形成积累效应, 进而导致整个绝缘系统的崩溃, 开关柜绝缘系统被完全击穿, 降低10k V配网运行的高效性、安全性和稳定性。

2.10k V配网开关柜局部放电带电检测技术

2.1超声波检测技术

在实际检测中, 以GZPD-01G型局部放电在线监测系统为核心平台, 局部放电在线监测是目前业内公认的最有效的状态监测方法, 系统采用分布式结构, 每个局部放电采集器通过同轴电缆连接一个GIS局放传感器, 即为数字化超高频-UHF传感器, 控制器通过多芯电缆与数据服务器连接。在实际应用的过程中, 该技术严格按照国家电网公司颁布的行业标准“Q/GDW540.1变电设备在线监测装置检验规范”设计, 通过中国电科院电力工业电气设备质量检验测试中心最严格的型式试验, 产品稳定性和可靠性已达最严格的工业标准;采用“噪声统计分析”方法配合软硬件滤波, 屏蔽等手段, 对于常见的放电干扰可以及时确定频段的干扰信号进行有效抑制, 对于重复出现的干扰信号, 可以根据信号的波形特征、频谱特征和工频相关性进行识别和消除;具备异常报警功能, 根据局部放电严重程度给出不同的报警级别, 进而提高10k V配网开关柜局部放电带电检测的综合质量水平。

2.2地电波检测技术

在10k V配网开关柜局部放电的过程中, 放电量会大量聚集在接地点相邻金属部位, 进而形成对地电流, 以实现设备金属表面上的电流传播。针对10k V配网开关柜内部放电而言, 其放电量会聚集在接地屏蔽的内表面, 形成屏蔽连续的防护膜, 使得在开关柜设备外部无法检测到内部放电信号, 这种屏蔽防护膜一般会在设备绝缘部位和电缆绝缘终端等位置存在不连续屏蔽现象, 开关柜设备内部放电信号会以此通道传播到设备外部。而地电波检测技术应用这一原理, 依托于麦克斯韦电磁场研究理论, 在局部放电的过程中由于电流、信号的流向引发电场变化, 形成磁场, 磁场和电场相互感应和相互激发, 进而形成对外传播的电磁波。在10k V配网开关柜局部放电的过程中, 一部分电能量转化为电磁波传播到开关柜设备外部的金属表面, 开关柜连接地面, 使得电磁波在开关柜外表面感应出高频电流, 利用电容耦合即可测出放电脉冲信号。相比于超声波检测技术而言, 地电波检测技术更为方便准确, 保证检测质量的同时还降低检测成本, 值得被推崇。

3.10k V配网开关柜局部放电带点检测技术的实际应用

3.1准备工作

本文将地电波检测技术和超声波检测技术有效结合在一起, 取长补短。在进行带电检测之前, 检测人员要先进行危险点分析, 检查开关柜接地不良与多点接地位置, 以免产生环流, 造成铁芯夹件温度升高或是产生电弧, 进而引发人员伤害;和运开关柜冷却器要设置安全距离, 防止误碰扇叶, 造成人身事故。其次, 检测人员要准备工器具, 其中主要涉及到铁芯夹件接地电流试验记录、铁芯夹件接地电流原始记录, 绝缘靴、绝缘手套、效验合格并满足要求的钳形电流表。

3.2作业流程

在10k V配网开关柜局部放电带电检测中, 为了保证检测质量和检测安全, 检测人员要先检查绝缘手套、绝缘靴等绝缘工具是否在试验合格有效期内, 同时钳形电流表要符合检测量程试剂要求, 检查是否在效验合格期内。其次, 检测人员观察铁芯及夹件是否存在发热等异常情况, 确定后戴上绝缘手套, 穿上绝缘靴, 开展10k V配网开关柜局部放电带电检测工作, 拿出钳形电流表, 将电流表开启开关, 调整到相应的量程范围内。最后, 检测人员张开钳形电流表钳口, 卡住环绕铁芯, 闭合钳口, 观察电流表中的数值变化, 在电流数值稳定后, 读取电路数值, 并做好相关数据记录。为了保证检测的准确性, 检测人员要在同一位置上进行反复检测, 约为2-4次后, 记录测量数据。在检测工作结束后, 检测人员要进行数据分析工作, 拿出历史检测数据进行对比分析, 已作出合理准确的判断, 结合判断结果出具检测报告。

3.3检测诊断

检测数据后, 若开关柜背景数值与测试数据都低于20d B, 说明开关柜设备处于正常运行状态;若发现开关柜背景数字低于10d B, 而部分开关柜检测数据为20-30d B范围内, 则说明开关柜有局部放电趋势, 需要严加维护管理;若若发现开关柜背景数字低于10d B, 而测试数据高于30d B, 则说明开关柜存在局部放电现象。此时引入定位技术进行放电分析, 明确放电位置, 锁定放电信号, 并加以重复检测, 以保证检测准确性。