高压开关设备是电力系统的重要组成部分,其运行可靠性直接影响到供电的稳定性和安全性。传统的维护和监测充气式开关柜运行状态的手段(如巡检、停电试验等)难以及时掌握缺陷。传统的停电预防性试验周期为3~6年。两次试验之间的缺陷很难发现,容易导致事故。根据运行经验,在充气式开关柜故障前的潜伏期内,存在大量放电现象。
现场检测可以提前发现缺陷,避免事故的发生。因此,对运行中的充气式开关柜采取带电检测措施具有重要意义。目前,现场检测技术在充气式开关柜检修中的应用已经非常普遍,********。及时发现支柱瓷瓶、静触头盒等内绝缘件老化缺陷。
充气式开关柜带电检测原理:
充气式开关柜带电检测的原理是以瞬时接地电压和超声波信号作为故障存在或程度的判断依据,利用所获得的数据检测和定位充气式开关柜故障。主要有两种检测方法。
1、瞬态接地电压检测技术
瞬态接地电压(TEV)是指由于局部放电,在开关设备的接地外壳(包括接地线)中激发的频率为3~100MHz的放电信号。
检测原理:当充气式开关柜发生局部放电时,带电粒子在带电体和接地非带电体之间快速移动,在接地非带电体上产生高频电磁波,并向各个方向快速传播;当电磁波遇到不连续的金属断开或绝缘连接时,电磁波将从金属柜的内表面传输到外表面,并在充气式开关柜的外表面上产生瞬态接地电压;充气式开关柜外表面安装专用电容传感器,获取瞬时接地电压脉冲信号,判断充气式开关柜内部缺陷。
2、超声波检测技术
超声波是指当频率超过20kHz时,人耳听不到的声波。检测原理:超声波是一种机械振动波。当充气式开关柜发生局部放电时,能量瞬间爆发,电能以声能、光能、热能和电磁能的形式释放。周围的气隙被分解并排出,电能被转换成热能。放电周围的气体被加热和膨胀,并通过声波向外传播,环境气体温度超过环境温度;当这些气体冷却时,它们开始收缩并产生后续波。后续波的频率和强度相对较低,频带较宽;由于局部放电面积小,局部放电声源为点声源。开放式超声波传感器可以检测和处理超声波信号,从而判断局部放电的存在并对其进行定位。