開(kāi)關(guān)柜局部放電的研究現(xiàn)狀

來(lái)源：揚(yáng)州國(guó)浩電氣有限公司 2025年05月08日 07:25

局部放電檢測(cè)設(shè)備是在1919年被研制出來(lái)的，1924年“西林電橋法”首先應(yīng)用到實(shí)物檢測(cè)，一年后，Schwaige：發(fā)現(xiàn)電暈放電能產(chǎn)生電磁波，1928年Starr和Loyd提出了較為正式的局部放電檢測(cè)技術(shù)，即“平行四邊形測(cè)量法”，1960年Malinaric和Dakin在此技術(shù)基礎(chǔ)上提出了“積分電橋法”，該方法提出后吸引眾多研究人員投入到局部放電檢測(cè)課題中，局部放電發(fā)生過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生物理和化學(xué)現(xiàn)象比如聲效應(yīng)、光效應(yīng)、電效應(yīng)、熱效應(yīng)，化學(xué)分解物等，相對(duì)應(yīng)的局部放電檢測(cè)技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生，并將其分為兩類(lèi)：電檢測(cè)法、非電檢測(cè)法。

1.1 非電檢測(cè)法

局部放電過(guò)程中的物理現(xiàn)象以及化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生各種各樣的信息，比如化學(xué)氣體、聲、光、熱等，非電檢測(cè)法就是檢測(cè)非電信號(hào)進(jìn)而判斷有無(wú)局部放電以及局部放電嚴(yán)重程度等，非電檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)在于干擾相對(duì)較少。接下來(lái)介紹三種非電檢測(cè)技術(shù)：

（1）聲檢測(cè)法

聲檢測(cè)法是檢測(cè)局部放電過(guò)程中產(chǎn)生的聲信號(hào)來(lái)判斷局部放電情況，但人為走動(dòng)、機(jī)械振動(dòng)等會(huì)干擾聲檢測(cè)。聲檢測(cè)也能定位放電源的位置。現(xiàn)今聲電傳感器越來(lái)越靈敏，轉(zhuǎn)換效率越來(lái)越高，因此采用聲測(cè)法進(jìn)行局部放電檢測(cè)精度也非常高，現(xiàn)在基于聲檢測(cè)法的檢測(cè)設(shè)備也較為普遍。局部放電產(chǎn)生的聲信號(hào)本身十分微弱還要經(jīng)過(guò)金屬外殼，顯然超聲波傳感器檢測(cè)到的信號(hào)極其微弱，所以傳感器應(yīng)緊貼開(kāi)關(guān)柜表面。

（2）光檢測(cè)法

光檢測(cè)法局限性較大，僅透明介質(zhì)可采用光測(cè)法，而且靈敏度偏低，空氣中的電暈放電可以采用光檢測(cè)法。

（3）熱檢測(cè)法

局部放電發(fā)生處也會(huì)引起該部位溫度上升，采取紅外攝像儀可以檢測(cè)到該現(xiàn)象，但是局部放電產(chǎn)生的溫差不容易判別又不能定量分析，因此局部放電檢測(cè)中此法使用的非常少。

經(jīng)過(guò)對(duì)上述非電檢測(cè)法的介紹可知：非電檢測(cè)法不易檢測(cè)而且很難定量檢測(cè)，因此非電檢測(cè)法常用來(lái)作為輔助檢測(cè)而主導(dǎo)檢測(cè)采用電測(cè)法。

1.2 電檢測(cè)法

檢測(cè)局部放電產(chǎn)生的電信號(hào)稱為電檢測(cè)法，局部放電最終會(huì)形成脈沖電流，在電極上會(huì)引起電壓變化，結(jié)合麥克斯韋定理，局部放電的窄脈沖電流信號(hào)能夠激出各種各樣的電磁波信號(hào)，電力設(shè)備的檢測(cè)正是檢測(cè)這些信號(hào)。現(xiàn)今開(kāi)關(guān)柜常用的電檢測(cè)法有暫態(tài)對(duì)地電壓(Transient Earth Voltages, TEV)檢測(cè)法、特高頻(Ultra High Frequency，UHF)檢測(cè)法。

（1）TEV檢測(cè)法

Dr.John Reeves在1974年首先提出了暫態(tài)對(duì)地電壓。目前，TEV檢測(cè)法在開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)中己得到廣泛應(yīng)用，檢測(cè)原理是電容耦合，在開(kāi)關(guān)柜表面安裝TEV傳感器，采集該信號(hào)便可獲取局部放電信息。國(guó)內(nèi)使用廣泛的設(shè)備是由英國(guó)的EA Technology公司研發(fā)的便攜式TEV檢測(cè)設(shè)備。

GHPD1002開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)儀

（2）UHF檢測(cè)法

UHF檢測(cè)法是檢測(cè)局部放電發(fā)出的特高頻電磁波。局部放電中的特高頻電磁波頻率約在300MHz到3GHz范圍內(nèi)。20世紀(jì)80年代局部放電檢測(cè)的頻帶相對(duì)較窄常低于1MHz，抗干擾能力差導(dǎo)致局部放電檢測(cè)效果不理想。Boggs和Stone在1982年進(jìn)行局部放電研究中將檢測(cè)設(shè)備的測(cè)量頻率提升至1GHz后能較好的測(cè)得GIS的PD信號(hào)脈沖。國(guó)內(nèi)有研究人員將UHF法應(yīng)用在開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)中，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證：UHF法檢測(cè)開(kāi)關(guān)柜是可行性的。

綜合上述電測(cè)法和非電測(cè)法在開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)中的應(yīng)用，對(duì)常用檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域等進(jìn)行總結(jié)，如表所示是開(kāi)關(guān)柜常用檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)的比較。

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