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10KV开关柜超声波局部放电带电检测

作者：吴鸿雁

来源：《中国科技纵横》2016年第18期

【摘要】在正常输送电能的过程中，定期检测供电设备的局部放电是保证电气设备正常运行及预防故障的重要措施。供电设备的局部老化与设备长期局部放电有直接的关系，在特定的情况下，设备长期具备放电还会破坏绝缘层，严重的，会导致设备无法正常运行，甚至缩短设备的使用寿命。因此，对10KV开关柜进行超声波局部放电带点检测具有重要意义。 【关键词】超声波局部放电开关柜带点检测

我国经济的稳步发展离不开电力事业的进步，而电力事业的进步依赖于配电网络的完善和电缆化程度的提高，作为配网重中之重的10KV开关柜的稳定直接关系到配网的稳定和安全。传统的巡视、检测和试验技术存在着明显缺陷，很难做到及时掌握设备信息，这明显已经不能满足日渐庞大的配网开关柜要求。实际经验显示，放电现象常在故障发生前就存在，而10KV开关柜等设备的绝缘层损坏、发生绝缘故障的主要原因就是局部放电。 1 10KV开关柜局部放电带电现象的危害 1.1 击穿10KV开关柜设备

10KV开关柜被击穿和绝缘放电现象可能会出现在运行的过程中，而这种情况会导致开关柜设备局部腐蚀或损伤，并使开关柜的绝缘体导电性增强，进而使整个开关柜被击穿，致使10KV配网整个体系的不能在安全、稳定的状态下运行。 1.2 击穿10KV开关柜局部

绝缘体很有可能在开关柜局部出现放电现象时被击穿，这在整个10KV配网运行中也是会出现的。轻微的是危害开关柜的功能和结构，严重的话将威胁到整体10KV配网的运行。 1.3 击穿10KV开关柜绝缘系统

如果不及时检修被击穿的10KV配网开关柜局部，使10KV开关柜的放电部位长时间累积，必然使绝缘系统的绝缘性能出现崩溃现象，如果严重的话，放电会击穿整个开关柜的绝缘系统，使整个10KV的配网都不能稳定和安全的运行。 2 超声波放电带电检测技术的基本原理

一般的电力设备会在放电过程中产生宽频谱的声波，其中人耳可以听到20kHz以下的频率信号，而一旦高于20kHz的超声波信号人耳就无能为力了，这时必须借助超声波传感器才可以

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收到。从实际统计数据中看，声波和电力设备放电释放的能量有着一种不确定比例的比例关系。依据这种关系，将电立设备局部放电的释能变化用超声波信号的升压变化所替代，通过对超声波信号的声压检测就可以检测放电强弱，这就是所说的超声波局部放电检测的基本原理。 3 超声波10KV开关柜局部放电带电检测技术在10KV配网中的应用

从前文，我们了解到10KV配网开关柜出现局部放电带电情况时会导致的严重损害，必须有必要的技术和防范手段，以保证10KV配网开关柜和配网系统整体的安全运行。 超声波检测10KV开关柜局部放电带电的技术要求

使用超声波检测法检测10KV开关柜局部放电带电情况的整个过程中，为保证工作人员快速确保开关柜正常运行工作，对检测设备各项指标和参数的设置方式要尽可能简单快捷，并具有校对鄂功能。另外，超声波检测设备主机要与超声波探头的传输线阻抗相互适应，并为同轴屏蔽结构。其次，为了能准确、及时反映10KV高压开关柜的局部放电带电情况，务必要使超声波检测探头具备较高的传感能力，这需要贯穿整个开关柜的检测过程。 4 10kV 配网开关柜局部放电带电的防范措施 4.1 配电设备方面的措施

（1）城乡居民、企业用电负荷逐年增长，配电网络随之完善，接点与支路的也相应增多，有部分杆塔的使用年限变长，而杆塔上对应的编号则变得模糊不清，这一定程度都增加线路的检修的困难程度，所以，杆塔需要安年度重新编号、确定杆塔位置以及配电设备的位置。 （2）为了可以及时消除故障，配电网络必须实时监控，配网的自动化也必不可少，另一方面还需要随时掌控配电网络中的各个元件工况。为了减少非故障造成的线路停电情况，传统的人工选线方式要改变，小电流接地自行选线装置也必须安装到位，尽量不让小故障变成大故障。

（3）为了辅助指示故障范围及性质可以在线路的支路上安装高性能的故障断路器。将无油高寿命、绝缘、灭弧性能好，同时检验周期相对长的真空断路器安装在分段、分支开关上，用来使断路器的故障率维持在合理的范围内。 4.2 外破的反光事故措施

（1）为了提高驾驶员的注意力、使车辆碰撞事故杜绝，在拉线上加装高亮度的发光标志管，在杆塔上刷上高亮度反光漆的同时，对过去发生过碰撞的杆塔设置混凝土墩，防止二次受损。

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（2）填埋地电缆、树立警示牌和杆塔标志牌要尽可能健全和完善，同时通过各种媒介渠道大力宣传护线和电力知识，对巡视配电线路的工作要加强，及时做好线路清障，保证所有线路和管道的填埋和警示都是严格按照国家制定的规程要求进行。 4.3 加强工程施工和运行维护管理

工艺和验收是施工安装过程中需要严格把关的两个方面，线路投入运行后，需要及时对各个线路的负荷进行调整，禁止线路超负荷运行。线路的维修计划要安排合理，定期对线路进行维修，对于有重大缺陷和重大事故隐患的情况要第一时间处理，务必做到防患于未然。对于业务人员的培训要及时，通过加强培训提高所有运行人员的综合素质、建立考核奖励机制，让运行人员做到巡线及时、故障处理及时、专业知识更新及时的“三个及时”。 5 结语

综上所述，10KV开关柜运行环境较为复杂，故障成因也较为复杂，运行过程中放电带电是可能出现的问题，这样的问题一旦发生就会对10KV开关柜，甚至是整个配网系统造成巨大的影响，所以，预防10KV开关柜故障是一项艰巨而持久的任务。相关的运行人员需要不断地学习理论知识，总结实践经验，不断提高技术水平，认真分析故障成因，综合考虑10KV开关柜所处的环境、检测技术等多方面的因素，在没有问题的时候采取防范措施、出问题的时候及时、有效地采取应对措施，为10KV开关柜提供安全保障，保证电网系统安全、稳定运行，以满足社会经济发展的需要。 参考文献：

[1]王俊波，章涛，李国伟.在线检测10kV 开关柜局部放电方法研究[J].绝缘材料，2011（6）：60-64.

[2]梁建明.10 KV配电线路故障原因分析及防范对策[J].中国科技博览，2010（28）. [3]叶凤军.10千伏配网开关柜局部放电带电检测应用[J].应用研究，2012，（21）.