安科(kē)瑞 陳(chén)聰

摘要:電力開(kāi)關櫃作為(wéi)電(diàn)力係統的(dí)關(guān)鍵(jiàn)設備廣泛(fàn)應用於輸電配電(diàn)網(wǎng)絡
，其運行(háng)可靠(kào)性直(zhí)接影響著電(diàn)力係統供(gōng)電(diàn)質(zhì)量(liáng)及安全(quán)性能(néng)。開關櫃(guì)絕緣(yuán)狀態檢測(cè)與故(gù)障診斷(duàn)是及(jí)時(shí)維修，更換(huàn)和(hé)預(yù)防絕緣故障(zhàng)的重要技(jì)術(shù)手(shǒu)段。在闡(chǎn)述開關(guān)櫃絕緣狀態(tài)評(píng)估(gū)的(dí)基(jī)礎(chǔ)上
，指(zhǐ)出其(qí)內(nèi)典(diǎn)型(xíng)的局部(bù)放(fàng)電類型(xíng);對比分析了應用(yòng)於開(kāi)關(guān)櫃(guì)局(jú)部(bù)放電(diàn)檢測方(fāng)法的(dí)原(yuán)理，技(jì)術特(tè)點及應(yīng)用;總(zǒng)結了局(jú)部放電(diàn)在綫(xiàn)監測的應用(yòng)現狀(zhuàng)與發(fā)展(zhǎn)趨勢
，展(zhǎn)望了(liǎo)在(zài)物(wù)聯(lián)網環(huán)境(jìng)下開(kāi)關(guān)櫃絕緣(yuán)狀(zhuàng)態(tài)檢測(cè)與故障診(zhěn)斷的未(wèi)來方(fāng)向。

   關鍵詞:開關(guān)櫃;絕緣檢(jiǎn)測;局部放(fàng)電;故障診斷(duàn);在綫監(jiān)測(cè)

0引言(yán)

   電力(lì)開關櫃作(zuò)為電(diàn)力係統的關鍵設備
，廣(guǎng)泛(fàn)應(yīng)用於(yú)輸電(diàn)配電(diàn)網(wǎng)絡(luò)
，承擔著(zhuó)開合，控製(zhì)和保護(hù)用電(diàn)設(shè)備的(dí)作用
，其運行(háng)可靠性(xìng)直接(jiē)影響(xiǎng)著電(diàn)力(lì)係統(tǒng)供(gōng)電(diàn)質量(liáng)及安(ān)全性能(néng)。隨(suí)著我國(guó)經(jīng)濟的迅(xùn)猛發(fā)展
，電力係統(tǒng)的穩定性(xìng)和可靠性成為衡(héng)量城市現代化進(jìn)程(chéng)和生活(huó)質(zhì)量的(dí)重要標(biāo)準(zhǔn)
，其對電力(lì)開(kāi)關櫃等電(diàn)力設(shè)備(bèi)自身(shēn)的(dí)安(ān)全(quán)可靠性提(tí)出(chū)了新的挑戰(zhàn)。開關櫃內(nèi)部絕緣結構多樣
，實(shí)際(jì)運行(háng)環(huán)境復雜(高溫(wēn)，灰塵(chén)，潮濕(shī)等)
，加之可(kě)能存在(zài)的(dí)生產質量及工藝缺(quē)陷(xiàn)
，在(zài)長期運行過程中(zhōng)絕緣性能可能發生劣化(huà)
，進而在(zài)電場作(zuò)用下(xià)引發(fā)局部(bù)放電(PartialDischarge
，PD)
，局(jú)部放電(diàn)的進(jìn)一(yī)步(bù)發展加劇(jù)絕(jué)緣老化(huà)
，嚴重時可能導(dǎo)致電氣設(shè)備故障
，影響(xiǎng)電(diàn)力係統的安(ān)全(quán)穩定運行。研究表明
，由(yóu)於絕緣問題引發(fā)的運行(háng)故(gù)障(zhàng)是(shì)開關櫃事故的(dí)主(zhǔ)要(yào)原因之(zhī)一(yī)。

   目(mù)前
，電力設(shè)備(bèi)局(jú)部放電檢測是(shì)開(kāi)關櫃絕(jué)緣(yuán)狀態評(píng)估的重(zhòng)要手段
，其為保(bǎo)障(zhàng)開(kāi)關(guān)櫃安全穩(wěn)定運行發(fā)揮了關鍵的作用
，並得(dé)到了(liǎo)電(diàn)網公司的(dí)推(tuī)廣。根(gēn)據檢測原理(lǐ)與采集(jí)信號的(dí)不(bù)同
，高壓開關櫃局放檢測主要(yào)有(yǒu):超高頻(pín)(UHF)局放檢(jiǎn)測(cè)
，暫態地電壓(yā)(TEV)局放檢(jiǎn)測
，超聲(shēng)波(bō)(AE)局放(fàng)檢(jiǎn)測(cè)及以(yǐ)上技術的(dí)聯合檢測。隨著國家(jiā)電(diàn)網公司“三(sān)型兩網(wǎng)"戰(zhàn)略的(dí)提(tí)出
，電(diàn)力係(xì)統朝著自(zì)動化與智(zhì)能化(huà)方向(xiàng)不斷發(fā)展
，通過(guò)的傳感(gǎn)器(qì)技術，測(cè)量技術，網(wǎng)絡技術(shù)和通(tōng)信技術對電(diàn)力設備(bèi)絕緣狀(zhuàng)態進行(háng)檢(jiǎn)測評(píng)估(gū)在(zài)開關(guān)櫃(guì)故障診(zhěn)斷(duàn)中有著重要(yào)的(dí)意義(yì)。

   本(běn)文首(shǒu)先介(jiè)紹了開關櫃主要的(dí)絕緣問(wèn)題及(jí)不同的(dí)局部放(fàng)電類型(xíng)
，其次(cì)對(duì)不(bù)同的局部(bù)放(fàng)電(diàn)檢測(cè)技(jì)術(shù)進行(háng)了討論
，展(zhǎn)望了(liǎo)新形(xíng)勢下電(diàn)力開關(guān)櫃(guì)絕(jué)緣狀(zhuàng)態檢測(cè)及故(gù)障診(zhěn)斷(duàn)的(dí)發展(zhǎn)方向(xiàng)。

1開(kāi)關櫃絕(jué)緣狀態評估

   據統計(jì)
，開(kāi)關(guān)櫃(guì)故障中有37．2%是由於開(kāi)關(guān)櫃絕緣(yuán)問題導致的
，可見開關櫃絕緣故障(zhàng)是開(kāi)關櫃故(gù)障的主要原(yuán)因。開(kāi)關(guān)櫃(guì)在運(yùn)行(háng)過程中
，工作(zuò)人(rén)員(yuán)誤操作，開關(guān)動作(zuò)和(hé)雷擊都(dū)會(huì)引(yǐn)發(fā)過大(dà)的(dí)電(diàn)壓。由(yóu)於製造過程，安裝過(guò)程(chéng)，運(yùn)行維護(hù)方(fāng)麵(miàn)造(zào)成(chéng)絕緣(yuán)設備(bèi)的機械損傷(shāng)是(shì)引發絕緣故(gù)障的重(zhòng)要原因。在開關(guān)櫃導流(liú)係(xì)統中(zhōng)
，當導電(diàn)回路接觸(chù)部位氧(yǎng)化，接觸鬆動(dòng)，過(guò)載等(děng)都(dū)將(jiāng)導致觸頭接觸不良(liáng)，接觸(chù)電阻(zǔ)增大(dà)
，造成載流故(gù)障的(dí)發(fā)生(shēng)
，出現(xiàn)觸頭(tóu)溫(wēn)度(dù)過高以(yǐ)及(jí)環境溫度升高都會引發(fā)絕緣(yuán)的熱老化問(wèn)題。環境因素如(rú)灰(huī)塵汙(wū)染，空(kōng)氣(qì)濕度(dù)大也(yě)會造(zào)成(chéng)絕緣(yuán)介(jiè)質(zhì)的(dí)化(huà)學老化
，造成開關(guān)櫃(guì)故障。因(yīn)此電應(yīng)力，機(jī)械(xiè)應力，熱老(lǎo)化和(hé)化(huà)學(xué)老化(huà)的共同(tóng)作用是引發絕緣(yuán)材(cái)料劣化(huà)
，發(fā)展(zhǎn)成(chéng)為(wéi)絕緣故障的根本原因。開關(guān)櫃(guì)絕緣狀態(tài)評(píng)估(gū)是及時維(wéi)修，更(gēng)換(huàn)
，預(yù)防發生(shēng)絕緣故(gù)障(zhàng)的(dí)重(zhòng)要技術(shù)手段。開(kāi)關櫃絕緣狀態評估主要(yào)將局(jú)部放電，運(yùn)行環境(jìng)(包括氣溫(wēn)，氣(qì)壓，濕度(dù)等(děng))作(zuò)為檢測(cè)對(duì)象(xiàng)
，局(jú)部(bù)放(fàng)電是(shì)引發絕(jué)緣問題的(dí)根本原因(yīn)
，因(yīn)此(cǐ)本文著重對(duì)開關(guān)櫃(guì)局(jú)部(bù)放電檢(jiǎn)測(cè)方法進(jìn)行(háng)闡述。

   絕緣(yuán)故障潛(qián)伏期會(huì)產(chǎn)生放(fàng)電(diàn)現象(xiàng)
，開(kāi)關櫃內(nèi)的(dí)局部(bù)放電(diàn)主要有以下4種:由於(yú)製作(zuò)工(gōng)藝引(yǐn)入(rù)絕緣介質內部的(dí)氣隙，雜質等(děng)造成(chéng)絕(jué)緣介(jiè)質內(nèi)部(bù)缺(quē)陷引發的內(nèi)部(bù)放(fàng)電;由於(yú)暴露在(zài)空氣中的(dí)金屬(shǔ)表(biǎo)麵毛刺(cì)引起的電(diàn)暈放(fàng)電(diàn);絕(jué)緣介(jiè)質表麵汙(wū)染(rǎn)物(wù)引起(qǐ)的(dí)沿麵放(fàng)電(diàn);由於結構設計(jì)缺陷，運輸以及運(yùn)行(háng)過(guò)程中結構缺(quē)陷(xiàn)造成(chéng)的(dí)接觸(chù)不良引(yǐn)起(qǐ)的懸浮(fú)電位(wèi)放(fàng)電。不(bù)同(tóng)類型放電(diàn)示意(yì)圖(tú)如圖(tú)1所(suǒ)示。不同(tóng)類型(xíng)的(dí)局部放(fàng)電(diàn)相位分(fēn)析(PRPD)譜(pǔ)圖(tú)如圖(tú)2所示。不(bù)同放電類(lèi)型的PRPD譜圖特性明(míng)顯不(bù)同
，依(yī)據(jù)放(fàng)電(diàn)相位(wèi)和(hé)幅(fú)值(zhí)的區別(bié)可作(zuò)為模式識別(bié)的重要(yào)依據。

   局部(bù)放(fàng)電(diàn)直接(jiē)和明顯的現(xiàn)象是導(dǎo)致(zhì)電(diàn)極間(jiān)的(dí)電荷(hé)移動。具體表現在:①放電部位(wèi)帶電粒(lì)子(zǐ)的(dí)變(biàn)化。當(dāng)發生局部放(fàng)電(diàn)時
，帶(dài)電粒(lì)子會(huì)快速地由帶電(diàn)體向非帶電(diàn)體(tǐ)遷(qiān)移(如開(kāi)關(guān)櫃櫃(guì)體(tǐ))
，並(bìng)在非帶電體上產生(shēng)高頻(pín)電(diàn)流(liú)。②輻射(shè)高頻電磁(cí)波(bō)信(xìn)號(hào)。根(gēn)據(jù)麥克斯(sī)韋電磁(cí)場(cháng)理(lǐ)論
，局(jú)部放(fàng)電(diàn)會(huì)產(chǎn)生變化(huà)的(dí)電(diàn)場(cháng)
，變化的電場激發磁(cí)場(cháng)
，這(zhè)樣(yàng)交(jiāo)變(biàn)的電(diàn)場與磁場相互(hù)激(jī)發
，並(bìng)向外傳播便形(xíng)成(chéng)電磁(cí)波。極(jí)短(duǎn)時間(jiān)內的(dí)放電脈(mài)衝(chōng)會產生較(jiào)高(gāo)頻率的電磁(cí)波
，並向(xiàng)外輻射。基(jī)於上(shàng)述兩(liǎng)個原理(lǐ)可知(zhī)
，局(jú)部放(fàng)電的發(fā)生必(bì)然會(huì)伴(bàn)隨(suí)電(diàn)流和電磁(cí)波的產生
，實(shí)際上除此之(zhī)外局(jú)部(bù)放(fàng)電還伴有超聲(shēng)波(bō)，氣體(tǐ)生成(chéng)物，光(guāng)，熱。依(yī)據局部放電(diàn)時(shí)伴隨(suí)產生的這(zhè)些物(wù)理現象
，可以(yǐ)將檢測(cè)手(shǒu)段分為電(diàn)測量法和非(fēi)電(diàn)測量(liáng)法。

   電(diàn)力(lì)開(kāi)關櫃(guì)絕緣(yuán)狀(zhuàng)態檢測與故(gù)障診斷按(àn)照(zhào)檢(jiǎn)測(cè)狀態分(fēn)為離綫檢測(cè)和帶電(diàn)檢(jiǎn)測(cè)。離綫檢(jiǎn)測具有(yǒu)背景幹擾小的(dí)優點(diǎn)
，但(dàn)由於需要停電檢修(xiū)
，成本(běn)高
，耗(hào)時長(cháng)
，逐漸被帶電(diàn)檢(jiǎn)測取(qǔ)代。帶電檢測又可以細(xì)分(fēn)為定期(qī)檢測和(hé)在綫監(jiān)測兩(liǎng)種(zhǒng)。定期檢(jiǎn)測依(yī)靠(kào)儀(yí)器在電(diàn)力設(shè)備(bèi)運行中對巡檢時刻的(dí)運行(háng)狀(zhuàng)態進行檢(jiǎn)測
，用於發(fā)現設(shè)備(bèi)運行(háng)中(zhōng)潛在(zài)的故(gù)障問(wèn)題。在綫(xiàn)監(jiān)測一(yī)般是(shì)將監測(cè)設(shè)備的傳感器長期(qī)置(zhì)於(yú)被(bèi)檢(jiǎn)測的(dí)設備(bèi)內部或(huò)者外表麵(miàn)對(duì)設備的運行(háng)狀態(tài)進(jìn)行實時(shí)監測(cè)。定期檢測(cè)和在(zài)綫監測(cè)都具有被(bèi)測(cè)設備(bèi)不停電(diàn)，檢測工況與運行工(gōng)況(kuàng)一致的優點(diǎn)。在綫監測憑借其(qí)實時(shí)監(jiān)測和分(fēn)析開關櫃目前絕(jué)緣(yuán)狀(zhuàng)態的能力(lì)
，包(bāo)括(kuò)識(shí)別故障早(zǎo)期征兆的預測能(néng)力
，對已經發(fā)生的擾(rǎo)動做出(chū)響應能力
，準(zhǔn)確度(dù)更高
，成為當下狀態檢(jiǎn)測與故障(zhàng)診斷(duàn)的發展(zhǎn)趨勢(shì)。

2局部放電檢測技術(shù)

   局部放電檢(jiǎn)測(cè)法的依據是局部放電所產生(shēng)的(dí)各種物理(lǐ)現象(xiàng)
，並通過測量各(gè)種(zhǒng)現(xiàn)象(xiàng)所(suǒ)產(chǎn)生(shēng)的物理(lǐ)量來表(biǎo)征(zhēng)局(jú)部放電的強(qiáng)弱(ruò)。開(kāi)關櫃(guì)絕(jué)緣(yuán)狀態(tài)檢測的(dí)方(fāng)法(fǎ)主要有(yǒu)超高頻(pín)(UHF)檢(jiǎn)測(cè)法
，暫(zàn)態地電(diàn)壓(TEV)檢(jiǎn)測(cè)法，超聲波(AE)檢(jiǎn)測(cè)法，紅(hóng)外檢(jiǎn)測(cè)法，化學檢測(cè)法。其中超(chāo)高(gāo)頻(UHF)檢(jiǎn)測法
，暫(zàn)態地(dì)電壓(TEV)檢測法(fǎ)，超聲(shēng)波(bō)(AE)檢測法(fǎ)主(zhǔ)要(yào)用於開關櫃內局(jú)部(bù)放電(diàn)檢(jiǎn)測。

2．1超高(gāo)頻(UHF)檢(jiǎn)測法(fǎ)

   超高(gāo)頻(UHF)檢(jiǎn)測(cè)法是指(zhǐ)對頻率介於500~1500MHz區(qū)間(jiān)的(dí)局(jú)部放(fàng)電電磁(cí)波(bō)信號進(jìn)行采(cǎi)集(jí)，分析，判(pàn)斷(duàn)的一(yī)種檢測(cè)方(fāng)法(fǎ)[5]。通(tōng)過UHF傳感(gǎn)器(qì)(也稱(chēng)為(wéi)耦(ǒu)合器)接收(shōu)輻射(shè)的超高頻電磁波
，傳感器(qì)可以(yǐ)將(jiāng)電(diàn)磁(cí)波信號轉化(huà)成電壓(yā)信號
，從而(ér)實現局部放電的檢(jiǎn)測。UHF傳感器分為(wéi)內置傳感器和外(wài)置(zhì)傳感(gǎn)器(qì)兩種。超(chāo)高(gāo)頻(pín)檢(jiǎn)測(cè)法具有(yǒu)檢測信(xìn)號(hào)頻(pín)率高(gāo)，外界幹擾信號少(shǎo)等特(tè)點
，可(kě)以(yǐ)極大(dà)地提高電(diàn)氣設備(bèi)局部放電(diàn)檢(jiǎn)測(cè)能(néng)力
，特(tè)別是隨(suí)著(zhuó)在(zài)綫(xiàn)監測的發展(zhǎn)
，超(chāo)高(gāo)頻(pín)憑借(jiè)著(zhuó)良好的抗(kàng)幹擾能(néng)力，可(kě)靠性和靈(líng)敏度(dù)有著(zhuó)較高(gāo)的(dí)應(yīng)用(yòng)價(jià)值。超高頻檢(jiǎn)測(cè)法局部放電(diàn)檢測如圖3所示。各(gè)國(guó)的研(yán)究(jiū)均表明
，超(chāo)高(gāo)頻法(fǎ)用(yòng)於(yú)高壓開(kāi)關櫃(guì)局部放電在(zài)綫監測(cè)有很(hěn)好(hǎo)的前景(jǐng)。

2．2超(chāo)聲波(bō)(AE)檢測法(fǎ)

   超聲(shēng)波與(yǔ)聲(shēng)波(bō)相同
，是物體機(jī)械(xiè)振動的傳播(bō)形式。局部放電(diàn)是(shì)一種快速(sù)的(dí)電(diàn)荷(hé)釋(shì)放或遷移(yí)的過程
，發生局(jú)部(bù)放電時
，局部的(dí)電場應力，機械應力與粒子(zǐ)力失去平衡而(ér)產生(shēng)振動(dòng)
，從而(ér)產生超聲信號。局(jú)部放電常(cháng)伴隨(suí)著頻(pín)率(shuài)高(gāo)於20kHz的超(chāo)聲(shēng)波(bō)
，超(chāo)聲波(bō)信號(hào)通(tōng)過不同(tóng)介(jiè)質並(bìng)向(xiàng)四周(zhōu)傳(chuán)播。超聲傳感器安裝在(zài)櫃內(nèi)
，主(zhǔ)要(yào)受(shòu)環(huán)境噪聲(shēng)和振(zhèn)動(dòng)信號的影響。超(chāo)聲傳感器(qì)安(ān)裝(zhuāng)在開(kāi)關櫃櫃體外層噪聲較小(xiǎo)
，然而超(chāo)聲(shēng)波跨越金屬傳播(bō)時(shí)衰減(jiǎn)很大
，因(yīn)此超(chāo)聲(shēng)信(xìn)號(hào)主要(yào)通(tōng)過開關櫃(guì)外殼(ké)縫(féng)隙傳(chuán)出(chū)
，超聲傳感器安(ān)裝(zhuāng)在(zài)開關櫃縫隙處檢(jiǎn)測(cè)效果(guǒ)好。超(chāo)聲(shēng)波(bō)傳感器利用(yòng)壓電晶(jīng)體作(zuò)為(wéi)聲(shēng)電轉(zhuǎn)化元件(jiàn)將超聲(shēng)信(xìn)號轉換(huàn)為(wéi)電信號(hào)
，並經(jīng)過進一步(bù)放大(dà)及(jí)信(xìn)號(hào)處(chǔ)理後(hòu)傳(chuán)輸到(dào)采(cǎi)集係統進行(háng)分(fēn)析
，以(yǐ)達到檢測(cè)局部(bù)放(fàng)電的(dí)目(mù)的(dí)。天津某電(diàn)力設備公司研發生產的(dí)一種典(diǎn)型外置非(fēi)接觸式超聲傳(chuán)感(gǎn)器(qì)如(rú)圖4所示
，其采(cǎi)用自(zì)吸附式設計
，可以方(fāng)便(biàn)地(dì)安裝於(yú)開關(guān)櫃(guì)外殼縫(féng)隙處(chǔ)
，不影(yǐng)響原(yuán)開關櫃(guì)運行和結(jié)構(gòu)
，中心頻(pín)率為(wéi)40kHz
，已(yǐ)廣(guǎng)泛(fàn)應(yīng)用於電力開關櫃的局(jú)部放(fàng)電在(zài)綫監測(cè)係統中。

2．3地(dì)電波(bō)(TEV)檢測法

   地電(diàn)波(bō)(TransientEarthVoltage
，TEV)理(lǐ)論由Dr．JohnReeves在(zài)1974年提出(chū)。TEV檢測(cè)法(fǎ)作為(wéi)一種經(jīng)典(diǎn)的開關櫃局(jú)部放電檢(jiǎn)測方法(fǎ)
，得(dé)到(dào)了發(fā)展和(hé)關(guān)注。根(gēn)據麥克斯(sī)韋(wéi)理論(lùn)
，電(diàn)磁波(bō)在(zài)空間(jiān)傳播(bō)時(shí)遇到導體
，會(huì)使(shǐ)導(dǎo)體產生(shēng)感應電(diàn)流
，且感(gǎn)應(yīng)電(diàn)流與(yǔ)激(jī)起(qǐ)其電磁波(bō)的頻(pín)率相(xiāng)同(tóng)。由(yóu)局(jú)部放電脈(mài)衝產(chǎn)生的電磁波通(tōng)常是幾(jī)千赫茲到(dào)幾十兆赫茲
，因(yīn)此開關櫃(guì)櫃體內(nèi)部(bù)電磁波(bō)傳(chuán)輸到(dào)開關(guān)櫃櫃(guì)體內(nèi)表(biǎo)麵並(bìng)在(zài)靠(kào)近(jìn)放電點的(dí)金屬(shǔ)表麵會感(gǎn)應出短(duǎn)的(dí)脈(mài)衝電(diàn)流(liú)。受到(dào)“集膚效應"的(dí)影(yǐng)響
，此(cǐ)脈衝電(diàn)流(liú)首先在金(jīn)屬屏(píng)蔽內表(biǎo)麵傳播(bō)
，如果(guǒ)金屬(shǔ)外(wài)殼(ké)對內是(shì)連續屏蔽(bì)的(dí)
，則無法在外(wài)部(bù)檢(jiǎn)測到局(jú)部放電信(xìn)號
，但是實際上開(kāi)關櫃的金(jīn)屬外殼在(zài)絕(jué)緣襯(chèn)墊，箱(xiāng)體連接(jiē)處，終(zhōng)端等(děng)部(bù)位會存(cún)在不連續的(dí)縫隙
，高頻脈(mài)衝(chōng)電流信號(hào)可通過(guò)這些(xiē)縫隙傳(chuán)輸到開關(guān)櫃櫃體外層
，產(chǎn)生一個(gè)暫態(tài)電壓
，此電壓信(xìn)號(hào)稱(chēng)為(wéi)暫態對地(dì)電壓(TEV)
，在開(kāi)關櫃(guì)外(wài)表麵通(tōng)過專用的耦合電容傳感器即可測得(dé)此信號
，並(bìng)且通過(guò)此信(xìn)號判(pàn)斷開(kāi)關(guān)櫃(guì)內(nèi)是(shì)否(fǒu)存(cún)在局(jú)部放(fàng)電(diàn)以(yǐ)及(jí)放(fàng)電的(dí)強(qiáng)弱。超聲(shēng)法和(hé)TEV法(fǎ)檢測(cè)原理如圖5所(suǒ)示。

   考慮(lǜ)到開關櫃的(dí)結(jié)構(gòu)和(hé)安(ān)裝(zhuāng)現場環境(jìng)的(dí)影響
，以及測(cè)試人(rén)員(yuán)的現(xiàn)場試驗(yàn)
，發(fā)現電力(lì)開關櫃(guì)絕(jué)緣(yuán)狀態局(jú)部放電檢測(cè)采(cǎi)用聲電聯合(hé)檢測的方法更(gēng)能(néng)反(fǎn)映運行(háng)狀(zhuàng)態。英(yīng)國儀(yí)安科技(EATechnology)公(gōng)司的局部放電檢測(cè)技(jì)術(shù)和(hé)產品應用於全(quán)球40多(duō)個國(guó)家的電力公司和(hé)電力企業
，發(fā)明了(liǎo)TEV開(kāi)關櫃局(jú)放檢(jiǎn)測(cè)技術
，生產(chǎn)研(yán)發的多(duō)功能手持(chí)式局(jú)部(bù)放(fàng)電(diàn)檢測儀(yí)UltraTEVPlus+(UTP1)是局部(bù)放電(diàn)日常(cháng)巡檢的(dí)手持式(shì)定量工(gōng)具。

   在中國(guó)
，相(xiāng)關(guān)研究雖然(rán)起步較晚
，但是(shì)仍然取(qǔ)得(dé)了較大(dà)的(dí)進(jìn)步(bù)
，目前(qián)也有(yǒu)同類(lèi)局部放(fàng)電(diàn)檢(jiǎn)測產品問世
，如天津學子電(diàn)力(lì)設備(bèi)科技(jì)有限(xiàn)公司的PEV-100
，是(shì)一種(zhǒng)基(jī)於超(chāo)聲法和TEV法的手持式局部放(fàng)電(diàn)帶電檢測(cè)設備
，內(nèi)置(zhì)非(fēi)接(jiē)觸式超(chāo)聲傳(chuán)感器和TEV傳感器來檢(jiǎn)測開(kāi)關櫃內的(dí)絕(jué)緣狀態
，可數(shù)值顯(xiǎn)示(shì)局放的幅(fú)值，頻(pín)率(shuài)，嚴重(zhòng)性(xìng)指(zhǐ)數(shù)等參數(shù)
，具有故(gù)障(zhàng)預警(jǐng)功能和(hé)數據(jù)儲存(cún)功(gōng)能(néng)。PEV-100經濟(jì)性，實用(yòng)性(xìng)，準確度和診斷能力(lì)有顯著提高(gāo)
，手持式(shì)局部放電(diàn)檢測設備PEV-100如(rú)圖6所示。

2．4其他(tā)檢測方法(fǎ)

   過熱故(gù)障的(dí)檢測以紅(hóng)外測(cè)溫(wēn)成(chéng)熟。電氣(qì)設備在發生局部放(fàng)電時伴隨(suí)著(zhuó)發熱(rè)
，紅外檢(jiǎn)測法通(tōng)過(guò)紅(hóng)外綫(xiàn)測量(liáng)儀(yí)器對這些電熱能量(liáng)進行(háng)轉換(huàn)以檢測局部(bù)放電(diàn)區域(yù)的溫(wēn)度(dù)變化
，進而實現(xiàn)局部(bù)放(fàng)電(diàn)信號(hào)檢(jiǎn)測的(dí)目的(dí)。此外還(huán)有(yǒu)紫(zǐ)外(wài)吸收光譜(pǔ)技術檢測(cè)開關櫃(guì)內部(bù)的臭氧氣(qì)體(tǐ)含(hán)量(liáng)
，並以(yǐ)此(cǐ)判斷(duàn)其(qí)內部絕緣被(bèi)氧化(huà)程度。環(huán)境的(dí)濕度(dù)對開關櫃(guì)的(dí)絕緣性能(néng)有(yǒu)著較(jiào)大影響
，因此(cǐ)也(yě)作為一種預防局部放電(diàn)的(dí)檢(jiǎn)測參(cān)數。化(huà)學檢(jiǎn)測(cè)法是(shì)利用(yòng)電氣(qì)設(shè)備(bèi)絕緣(yuán)發生局部放(fàng)電時(shí)
，設(shè)備的絕(jué)緣(yuán)材(cái)料會發生分解破壞
，產生部分(fēn)新(xīn)的生成(chéng)物(wù)
，通(tōng)過(guò)對(duì)這(zhè)些(xiē)生成(chéng)物(wù)的成分和(hé)濃度進行(háng)檢(jiǎn)測(cè)就可(kě)以(yǐ)評估(gū)絕緣狀態。化學檢測(cè)法(fǎ)隻能定性(xìng)地(dì)對局部(bù)放電(diàn)進行檢測
，對發(fā)展(zhǎn)緩慢的早(zǎo)期潛伏(fú)性電氣設備故障(zhàng)靈敏度較(jiào)低(dī)。以(yǐ)上幾(jī)種(zhǒng)檢(jiǎn)測(cè)方(fāng)法(fǎ)重點用於運(yùn)行環境參數的檢(jiǎn)測(cè)
，是一(yī)種評(píng)估電(diàn)力開關櫃(guì)絕緣(yuán)狀(zhuàng)態的(dí)輔(fǔ)助手段(duàn)。

3現存(cún)問(wèn)題和未來發(fā)展展望

3．1在(zài)綫監測(cè)技術(shù)在開(kāi)關櫃中(zhōng)的推廣(guǎng)

   電(diàn)力開關櫃智能(néng)在綫監測係統(tǒng)大(dà)部分由采(cǎi)集端，通(tōng)信網(wǎng)絡和(hé)監(jiān)控中(zhōng)心(xīn)三大部(bù)分(fēn)構成
，是以保障電網設備安(ān)全(quán)運(yùn)行(háng)，遠程(chéng)控製，實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)和分析數(shù)據為目(mù)標(biāo)的監(jiān)控(kòng)係(xì)統(tǒng)。一方(fāng)麵(miàn)在綫(xiàn)監測是改善(shàn)設備維護維修不(bù)及時的重(zhòng)要(yào)手段(duàn)
，為(wéi)開關櫃運(yùn)行故障提前預(yù)警(jǐng)果斷(duàn)動(dòng)作提供有(yǒu)力支撐(chēng)
，也(yě)是電(diàn)網設備安(ān)全可(kě)靠(kào)運行(háng)的前提;另(lìng)一(yī)方(fāng)麵(miàn)收(shōu)集傳感器采集(jí)到的(dí)數據
，充分利(lì)用(yòng)大(dà)數(shù)據實(shí)時(shí)評估開關(guān)櫃的(dí)運行狀態，提高(gāo)故障分析(xī)能(néng)力，主動預警(jǐng)
，輔(fǔ)助(zhù)診(zhěn)斷，跟蹤(zōng)故障並給出用戶建(jiàn)議(yì)是實現(xiàn)電(diàn)力開(kāi)關櫃管理信息化和智(zhì)能(néng)化的(dí)核心競爭(zhēng)力(lì)。

   典型的在(zài)綫(xiàn)監(jiān)測設備(bèi)如圖(tú)7所示(shì)
，其係統主(zhǔ)要(yào)由監(jiān)測(cè)主機，傳輸中繼和(hé)後(hòu)台服(fú)務(wù)器三(sān)部分構成(chéng)。這(zhè)種(zhǒng)新型(xíng)電(diàn)力(lì)開(kāi)關(guān)櫃在(zài)綫監測設(shè)備(bèi)通(tōng)過(guò)在開關(guān)櫃金屬箱(xiāng)體(tǐ)外側(cè)合(hé)理布置的傳感(gǎn)器獲(huò)得(dé)開(kāi)關(guān)櫃(guì)實時局部(bù)放(fàng)電(diàn)信號(hào)
，將信號在檢測主(zhǔ)機內(nèi)處理(lǐ)後(hòu)依(yī)托(tuō)傳輸中繼(jì)運(yùn)用傳輸技術實現(xiàn)信(xìn)號傳輸到後台(tái)服務器(qì)。傳(chuán)輸技術(shù)分(fēn)為有綫(如綫(xiàn)纜，光纖等)和(hé)無綫(ZigBee，藍牙(yá)，WiFi等(děng))兩種。離綫式後台上位機界(jiè)麵如圖(tú)8所示
，應用於不(bù)方便(biàn)連接(jiē)外網的(dí)地方。互(hù)聯(lián)網下(xià)的(dí)後台(tái)服(fú)務(wù)器主頁界(jiè)麵如(rú)圖9所示。

   圖(tú)9中
，服務器采(cǎi)集係統(tǒng)中可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自(zì)動(dòng)處理(lǐ)及(jí)分(fēn)析
，包括在綫(xiàn)監測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)繪(huì)製局部放(fàng)電(diàn)圖譜(pǔ)，全部(bù)設備在(zài)綫監測(cè)橫(héng)向數據趨勢對(duì)比，單(dān)台(tái)設備在綫監測趨勢分析(xī)以(yǐ)及(jí)歷史數據查詢功能。由(yóu)於局部(bù)放(fàng)電(diàn)信號的檢(jiǎn)測(cè)受到(dào)多(duō)種因(yīn)素影(yǐng)響而(ér)呈(chéng)現(xiàn)不(bù)確定(dìng)性
，因此係統借助多個(gè)傳感器回(huí)傳(chuán)數據(jù)進(jìn)行比(bǐ)較(jiào)
，並(bìng)將(jiāng)試(shì)驗數據繪製成(chéng)不同(tóng)圖譜(pǔ)進(jìn)行分析
，對超(chāo)過警戒(jiè)值的(dí)異(yì)常(cháng)點生(shēng)成(chéng)預警信息。後台(tái)服務器(qì)中可(kě)以查(chá)詢(xún)所(suǒ)有(yǒu)歷(lì)史數據(jù)
，為日後(hòu)故障(zhàng)診斷(duàn)和老(lǎo)化(huà)評估(gū)提供大量的數(shù)據支撐。在(zài)綫(xiàn)監測(cè)可有(yǒu)效解(jiě)決(jué)通(tōng)道數量受限(xiàn)，遠(yuǎn)程操(cāo)作困難(nán)，響應慢(màn)，工作(zuò)量大，經濟(jì)性差等問題
，大幅提高開(kāi)關櫃(guì)監(jiān)測係統的(dí)分(fēn)析(xī)和診斷能(néng)力。

3．2物聯(lián)網(wǎng)在開(kāi)關(guān)櫃(guì)狀態(tài)檢測(cè)中的應(yīng)用(yòng)前(qián)景

   隨著(zhuó)國(guó)家(jiā)電網(wǎng)公司泛在(zài)電力物聯(lián)網的提(tí)出
，物(wù)聯(lián)網在智能(néng)電(diàn)網(wǎng)中(zhōng)的應用(yòng)成(chéng)為熱點話題。我國經濟和(hé)科技(jì)實(shí)力(lì)不(bù)斷增強
，各(gè)種新型傳感器(qì)層(céng)出不窮(qióng)
，通(tōng)信(xìn)技術(shù)難(nán)關(guān)不斷攻克
，以(yǐ)及大(dà)數據與雲計(jì)算的(dí)蓬(péng)勃發展
，在(zài)技(jì)術上(shàng)已(yǐ)具備打(dǎ)造物聯網(wǎng)大環境(jìng)下(xià)的在(zài)綫(xiàn)監測係統(tǒng)。

   物(wù)聯網在(zài)在綫監測(cè)係(xì)統中的應用如(rú)圖(tú)10所示。在(zài)電(diàn)力開關櫃(guì)檢測係統中(zhōng)提(tí)高(gāo)傳(chuán)感(gǎn)器感知能力和多種傳感器聯合檢測是(shì)改善局部(bù)放(fàng)電檢(jiǎn)測係統漏(lòu)判(pàn)誤(wù)判(pàn)的(dí)前(qián)提。電(diàn)力開關(guān)櫃(guì)智能在(zài)綫監測係統利(lì)用傳感(gǎn)器獲(huò)取實時數據
，通(tōng)過(guò)手機(jī)，平板(bǎn)電(diàn)腦(nǎo)，辦公(gōng)電腦(nǎo)等設備和(hé)無綫(xiàn)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)運行(háng)維護(hù)人(rén)員和在(zài)綫監測(cè)設(shè)備的互(hù)聯(lián)
，從(cóng)而(ér)達到對電(diàn)力開關櫃運行(háng)狀(zhuàng)態(tài)進行檢測(cè)的(dí)目(mù)的(dí)
，對提高(gāo)電力開關櫃(guì)監(jiān)測效率以(yǐ)及(jí)設備(bèi)的(dí)安全(quán)運行具有現實(shí)意(yì)義。實(shí)現物與物，物(wù)與人的智能(néng)處理和(hé)雙向(xiàng)互(hù)動能(néng)力(lì)
，使多種(zhǒng)開關(guān)櫃(guì)狀(zhuàng)態(tài)檢測(cè)傳感器接入網(wǎng)絡
，形成(chéng)一個以電(diàn)網網絡(luò)為(wéi)依(yī)托(tuō)
，連(lián)接用戶和(hé)開(kāi)關櫃檢(jiǎn)測設(shè)備的龐大物(wù)聯網網絡(luò)。

4絕(jué)緣(yuán)監(jiān)測及絕(jué)緣故(gù)障(zhàng)定(dìng)位產(chǎn)品(pǐn)

4.1絕緣監(jiān)測(cè)及(jí)絕緣故障定位產品

AIM-T係列(liè)工業(yè)用絕(jué)緣監測儀

           AIM-T係列絕(jué)緣監(jiān)測儀主(zhǔ)要(yào)應用在工業(yè)場所IT配(pèi)電(diàn)係(xì)統(tǒng)中
，主要包(bāo)括AIM-T300，AIM-T500和(hé)AIMT500L三款(kuǎn)產品
，均(jūn)適(shì)用於(yú)純交(jiāo)流(liú)，純直(zhí)流(liú)以及交直流(liú)混合的係(xì)統。

   其(qí)中AIM-T300適用(yòng)於450V以(yǐ)下(xià)的交流，直(zhí)流以(yǐ)及交(jiāo)直(zhí)流(liú)混合係(xì)統(tǒng)
，AIM-T500適用(yòng)於800V以下的交流(liú)，直流(liú)以(yǐ)及交(jiāo)直流(liú)混合(hé)係(xì)。AIM-T500L相比AIM-T500增(zēng)加(jiā)了(liǎo)絕緣故(gù)障(zhàng)定位(wèi)功(gōng)能。

4.2絕(jué)緣(yuán)故障(zhàng)定(dìng)位產品

   工業(yè)用(yòng)絕緣故障定位產品配合AIM-T500L絕(jué)緣(yuán)監測(cè)儀使(shǐ)用
，主(zhǔ)要(yào)包括ASG200測試信號發生器
，AIL200-12絕(jué)緣故(gù)障(zhàng)定位儀(yí)
，AKH-0.66L係列電流(liú)互感器(qì)
，適(shì)用於出綫回路較多的IT配電係統。

4.3絕(jué)緣(yuán)監測耦合(hé)儀

   絕緣(yuán)監測(cè)耦(ǒu)合(hé)儀(yí)配(pèi)合(hé)AIM-T500絕緣監測(cè)儀使用
，主(zhǔ)要包括ACPD100
，ACPD200
，適(shì)用(yòng)於交流電壓(yā)高於690V
，直流電壓(yā)高(gāo)於(yú)800V的IT配電(diàn)係統。

5技術(shù)參數

5.1絕緣監測儀(yí)技(jì)術(shù)參(cān)數

5.2測(cè)試(shì)信(xìn)號發(fā)生器技(jì)術(shù)參數

5.3絕緣故(gù)障定位(wèi)儀技(jì)術參數(shù)

5.4 AKH-0.66L係列電(diàn)流(liú)互(hù)感器技(jì)術參數(shù)

5.5絕緣監(jiān)測耦合(hé)儀技(jì)術參數(shù)

6結語

          (1)電(diàn)力開(kāi)關櫃作(zuò)為(wéi)電力係統(tǒng)中非(fēi)常重(zhòng)要(yào)的配電(diàn)設(shè)備
，其(qí)運行(háng)的可靠(kào)性對(duì)整(zhěng)個電力係(xì)統有(yǒu)著重要(yào)意(yì)義。開關櫃的(dí)多(duō)數故障(zhàng)都是(shì)絕緣(yuán)性故(gù)障
，絕(jué)緣故障(zhàng)潛伏期會產(chǎn)生局(jú)部放(fàng)電現(xiàn)象
，由放電類(lèi)型和放電成因可得到不(bù)同的(dí)檢測方(fāng)法。

          (2)通(tōng)過(guò)分析各檢(jiǎn)測(cè)方(fāng)法的檢測原理(lǐ)和(hé)優缺點以(yǐ)及各方(fāng)法在(zài)實(shí)際中的應用(yòng)
，發現聲電聯合(hé)檢測為(wéi)好的(dí)檢測(cè)方(fāng)法
，並(bìng)對兩款(kuǎn)基於聲電(diàn)聯(lián)合檢(jiǎn)測法的帶電(diàn)檢(jiǎn)測設(shè)備進行(háng)測試對(duì)比(bǐ)
，測試表(biǎo)明(míng)與(yǔ)傳統(tǒng)的手持設(shè)備(bèi)相比(bǐ)
，PEV-100手(shǒu)持(chí)式局部放電帶(dài)電檢(jiǎn)測(cè)設備(bèi)經濟性，實用(yòng)性(xìng)，準確度(dù)和(hé)診斷能力有(yǒu)顯著(zhù)提(tí)高(gāo)。

          (3)在綫(xiàn)監測技(jì)術將成為電力開關櫃絕(jué)緣狀態(tài)檢(jiǎn)測與(yǔ)故障診(zhěn)斷(duàn)的(dí)發(fā)展方(fāng)向(xiàng)。打(dǎ)造(zào)物聯網(wǎng)大(dà)環境下的在(zài)綫監測(cè)係統
，達(dá)到(dào)物(wù)與物，物與(yǔ)人的智能(néng)處理(lǐ)和(hé)雙向互動的(dí)開(kāi)關櫃檢(jiǎn)測係統(tǒng)
，為全行(háng)業的發(fā)展創(chuàng)造(zào)更大(dà)的(dí)機遇
，對實現電(diàn)力開(kāi)關(guān)櫃智能(néng)檢(jiǎn)測的遠(yuǎn)程(chéng)操作，快(kuài)速(sù)響應，安全監控，數據(jù)分析(xī)和診斷評估具有(yǒu)非常(cháng)重(zhòng)要的應用(yòng)價值(zhí)和(hé)前(qián)景。

參考文(wén)獻

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