隨著企業(yè)向資源節(jié)約型和環(huán)境友好型發(fā)展，國家電網(wǎng)向智能電網(wǎng)建設(shè)的推進，電網(wǎng)運行的安全性越來越重要，為了實現(xiàn)電氣設(shè)備缺陷預(yù)警，防止停電事故，電氣設(shè)備的狀態(tài)檢測已成為電網(wǎng)安全運行的重要任務(wù)。為了顯現(xiàn)狀態(tài)檢測的重要性，2010年國家電網(wǎng)公司11號文件印發(fā)了《電力設(shè)備帶電檢測技術(shù)規(guī)范(試行)》，將電力設(shè)備帶電檢測工作正式列入設(shè)備運維工作中，2013年國家電網(wǎng)公司發(fā)布了Q/GDW 1168-2013《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》，對帶電檢測技術(shù)的應(yīng)用范圍和判斷標(biāo)準(zhǔn)進一步做出規(guī)定。而10kV, 35kV高壓開關(guān)柜成套設(shè)備作為電力系統(tǒng)中重要的電氣設(shè)備，對高壓開關(guān)柜的狀態(tài)監(jiān)測也就顯得尤為重要。高壓開關(guān)柜的作用是在電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電和電能轉(zhuǎn)換過程中進行開合、控制和保護等，其內(nèi)部電氣元件主要由一次設(shè)備和二次元件組成，一次設(shè)備主要有高壓斷路器、負荷開關(guān)、分支母線、高壓接觸器等，二次元件主要有繼電器、電流表、電壓表等。
根據(jù)開關(guān)柜結(jié)構(gòu)與內(nèi)部設(shè)備的特點，開關(guān)柜的故障類型可分為拒動/誤動故障、絕緣故障、開斷與關(guān)合故障、載流故障、外力及其他故障。為了能夠了解開關(guān)柜發(fā)生不同故障的概率，中國電力科學(xué)研究院對2004年40.5kV以下的開關(guān)設(shè)備的故障類型進行了統(tǒng)計分析，如圖所示，其中，因內(nèi)部絕緣缺陷引起的絕緣故障發(fā)生的比例最高，占總故障的35%左右。而廣東電網(wǎng)公司對1992-2002年開關(guān)設(shè)備的故障類型統(tǒng)計結(jié)果顯示，絕緣故障的比例甚至高達66%。
2004年高壓開關(guān)設(shè)備事故按類型分布統(tǒng)計
這些內(nèi)部絕緣故障可能導(dǎo)致開關(guān)柜內(nèi)部電場發(fā)生畸變，使局部電場升高而引起局部放電。一方面，局部放電是加速絕緣劣化的主要原因，受多種因素影響，對運行中的開關(guān)柜設(shè)備是一個隱患；另一方面，局部放電又是表征絕緣狀態(tài)最為有效的特征量。因此，有效檢測開關(guān)柜設(shè)備中的局部放電信號及其對檢測到信號進行定位將有助于及時發(fā)現(xiàn)早期絕緣缺陷，判斷介質(zhì)老化速度和當(dāng)前狀態(tài)，避免開關(guān)柜突發(fā)事故，對顯著減小開關(guān)柜設(shè)備的故障概率有很大的意義。
開關(guān)柜局部放電檢測技術(shù)包括暫態(tài)地電壓(TEV)檢測法、超聲波檢測法、高頻電流(HFCT)檢測法。暫態(tài)地電壓檢測法以其檢測方便、不對運行設(shè)備產(chǎn)生影響的優(yōu)點逐漸被廣泛的應(yīng)用，但暫態(tài)地電壓的應(yīng)用策略與判斷標(biāo)準(zhǔn)還不成熟，而且開關(guān)柜內(nèi)引起暫態(tài)地電壓的電磁波傳播規(guī)律也需要進一步的研究。超聲波檢測法屬于非侵入式檢測方法的一種，該檢測方法是基于局部放電發(fā)生時伴隨著機械振動的超聲波產(chǎn)生提出的，具有較高的抗電磁干擾能力，在開關(guān)柜局部放電的檢測與定位方面應(yīng)用廣泛。高頻電流檢測法是應(yīng)用最早的一種檢測方法，技術(shù)相對比較成熟，通過類似羅科夫斯基線圈的傳感器安裝到開關(guān)柜的接地線上進行檢測。
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