1.1 開關(guān)柜局部放電的原因
開關(guān)柜在日常的運行中，起著變電輸電的重要作用，而很多開關(guān)柜日常中都是露天擺放，長期日曬雨淋，受各種外部環(huán)境影響，很容易發(fā)生局部放電故障，本文就簡單介紹開關(guān)柜局部放電的原因。
一、電暈放電，通常在氣體包圍的高壓導(dǎo)體周圍會出現(xiàn)電暈放電，比如高壓輸電線路或者高壓變壓器等，這些高壓電氣設(shè)備的高壓接線端子暴露在空氣中，因此發(fā)生電暈放電的機率相對較大。電暈放電體現(xiàn)出的是典型的、極不均勻電場的特征，也是極不均勻電場下的自持放電。
二、沿面放電，通常在絕緣介質(zhì)表面會出現(xiàn)沿面放電的現(xiàn)象。這種局部放電的形式屬于特殊的氣體放電現(xiàn)象，電力電纜、電機繞組、絕緣套管的端部等位置比較常見沿面放電。一旦介質(zhì)內(nèi)部電場的強度低于電極邊緣氣隙的電場強度，而且介質(zhì)沿面擊穿電壓相對較低，沿面放電就會發(fā)生在絕緣介質(zhì)的表面。通常電壓波形、電場的分布、空氣質(zhì)量、介質(zhì)的表面狀態(tài)、氣候條件等均會對沿面放電電壓產(chǎn)生影響，所以沿面放電體現(xiàn)出不穩(wěn)定的特點。
三、內(nèi)部放電，固體絕緣介質(zhì)內(nèi)部比較常見內(nèi)部放電。在生產(chǎn)加工絕緣介質(zhì)時難免存在材料與工藝缺陷的問題，導(dǎo)致絕緣介質(zhì)內(nèi)部出現(xiàn)內(nèi)部缺陷，比如摻人少量的空氣或者雜質(zhì)等。一旦絕緣受到高壓作用，內(nèi)部缺陷就有發(fā)生局部擊穿或者重復(fù)性擊穿的可能。通常介質(zhì)自身的特性、氣隙大小、缺陷的位置與形狀、氣隙氣體的種類等會對內(nèi)部放電的發(fā)生條件產(chǎn)生影響。
四、懸浮電位放電，這種局部放電的形式是指高壓設(shè)備中某個導(dǎo)體部件存在結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷，或者其它原因?qū)е陆佑|不良斷開，最終造成該部件位于高壓電極與低壓電極之間并根據(jù)其位置的阻抗比獲得分壓發(fā)生放電，針對該導(dǎo)體部件上對地電位稱其為懸浮電位。導(dǎo)體具有懸浮電位時，通常其附近的場強會比較集中，而且會破壞四周絕緣介質(zhì)的形成。一般在電氣設(shè)備內(nèi)高電位的金屬部件或者處于地電位的金屬部件上容易發(fā)生懸浮電位放電。
1.2 特高頻檢測原理
局部放電超高頻檢測技術(shù)是一種非接觸的檢測方法，依據(jù)是“場"的原理，它通過天線傳感器接收局部放電過程中輻射的超高頻電磁波，從而實現(xiàn)局部放電的檢測。
電力設(shè)備絕緣體的絕緣強度和擊穿場強都很高，當(dāng)局部放電在很小的范圍內(nèi)發(fā)生時，該擊穿過程會很快，并且在擊穿過程中會產(chǎn)生上升沿很陡的局部放電脈沖電流，其上升時間為ns級，并激發(fā)頻率高達數(shù)GHz的電磁波信號。因此，可以運用超高頻傳感器監(jiān)測電氣設(shè)備內(nèi)部局放電流激發(fā)的電磁波信號對開關(guān)柜的局部放電情況進行評估。
局放概述
現(xiàn)階段，我國電力系統(tǒng)對于電能的質(zhì)量提出越來越高的要求，不僅要確保供電穩(wěn)定可靠，而且供電的安全性也是重要要求。電力系統(tǒng)中，金屬封閉開關(guān)設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，因此開關(guān)柜運行的是否穩(wěn)定可靠是重中之重，電氣設(shè)備在運行的過程中由于受到高溫、電壓、振動以及其他化學(xué)作用，將會使得其絕緣性能降低，會產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象，同時又會加速絕緣的惡化情況，會給電力系統(tǒng)造成較大的經(jīng)濟損失。但是，由于開關(guān)柜內(nèi)部空間狹小、零件繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，絕緣距離小，因此比其它電力設(shè)備更容易出現(xiàn)絕緣缺陷，從而對設(shè)備安全運行帶來巨大隱患。
高壓電氣設(shè)備的絕緣內(nèi)部如氣泡間隙、雜質(zhì)、尖刺等缺陷，在強電場作用下使得開關(guān)柜絕緣內(nèi)部的電場分布不均勻，在缺陷部位的電場強度會增大，從而容易導(dǎo)致該部位發(fā)生未貫穿整個絕緣的放電，即局部放電。
局部放電一般不會引起開關(guān)柜內(nèi)部絕緣的穿透性擊穿，但是卻會導(dǎo)致絕緣介質(zhì)的局部損壞。若其長期存在，則會在一定條件下造成絕緣裝置電氣強度的破壞，最終造成開關(guān)柜內(nèi)部絕緣擊穿。因而對于電氣設(shè)備而言，電氣設(shè)備發(fā)生局部放電現(xiàn)象是導(dǎo)致其絕緣老化或劣化甚至損壞從而引發(fā)設(shè)備損毀及電力系統(tǒng)事故的重要原因之一，同時局部放電也是設(shè)備絕緣完整性退化的標志。因此對電氣設(shè)備的局部放電進行監(jiān)檢測是評估設(shè)備絕緣狀況的重要手段，也是發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛伏性故障，最終實現(xiàn)故障預(yù)警，避免故障發(fā)生的有效措施之一。
NY-PD1000型高壓開關(guān)柜局部放電監(jiān)測裝置通過檢測伴隨局部放電而產(chǎn)生的電磁波輻射并自動確定現(xiàn)場局部放電的實際檢測頻率，隨后將檢測的局部放電的放電次數(shù)和放電頻次上傳至服務(wù)器。
1.1 引用標準
下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。
GB/T 7354-2003局部放電測量；
GB 50150 電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標準
GB3906-1991 3~35kV交流金屬封閉式開關(guān)設(shè)備
GB/T16927.1-1997 高電壓試驗技術(shù) 一般試驗要求
GB/T16927.2-1997 高電壓試驗技術(shù) 試驗程序
GB/T 4208 外殼防護等級（IP代碼）
GB/T 17626 電磁兼容試驗和測量技術(shù)
GB/T 2423 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗
GB 2421 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程
GB 11022 高壓開關(guān)設(shè)備通用技術(shù)條件
DL/T 356-2010局部放電測量儀校準規(guī)范
DL/T 417-2006電力設(shè)備局部放電現(xiàn)場測量導(dǎo)則
DL/T404-1997 戶內(nèi)交流高壓開關(guān)柜訂貨技術(shù)條件
Q/CSG1 0007-2004 電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程
1.2 術(shù)語和定義
1.2.1 局部放電 partial discharge
局部放電在本標準中指的是發(fā)生在開關(guān)柜內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)中局部區(qū)域的現(xiàn)象，包括絕緣表面和絕緣內(nèi)部的放電。在本標準中的局部放電范疇包括導(dǎo)體表面電暈、絕緣表面爬電及內(nèi)部氣隙放電等類型，屬于廣義概念。根據(jù)局部放電的特征又可分為持續(xù)性放電和間隙性放電。
1.2.2 持續(xù)性放電 Durative discharge
持續(xù)性局部放電指的是放電信號持續(xù)發(fā)生并向外部傳播，沒有明顯的沉寂周期。
1.2.3 間歇性放電 Intermit discharge
間歇性局部放電指的是放電發(fā)展過程中有較為明顯的放電停滯期，在停滯期間沒有可測的局部放電信號。
1.2.4 地電波法 Transient Earth Voltages（TEV）method
通過測試局部放電的電磁波特征感應(yīng)在開關(guān)柜金屬外殼表面而產(chǎn)生的瞬間對地電位的方法稱為地電波法。地電波信號的產(chǎn)生需要途徑金屬縫隙由內(nèi)向外傳播。因此，該方法對金屬封閉的設(shè)備部件不適用。
1.2.5 在線監(jiān)測 Online monitoring
在設(shè)備運行狀態(tài)下，通過內(nèi)置或外置傳感器，連續(xù)或定時地自動測量設(shè)備內(nèi)部可能發(fā)生的絕緣缺陷。通常，監(jiān)測系統(tǒng)長期在線運行，無需人為參與，自動完成檢測、通訊和存儲等功能。在線監(jiān)測期間傳感器探頭不可移動。
1.2.6 背景噪聲 Background noise
指的是在在線監(jiān)測中測試到的非被測試設(shè)備產(chǎn)生的信號，主要包括測試系統(tǒng)中的白噪聲、廣播、驅(qū)鼠器、某些型號的日光燈、保護電子控制裝置、地網(wǎng)耦合干擾以及其他的連續(xù)或脈沖干擾信號。
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