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【摘 要】 随着社会经济的发展人们生活水平的提高,人们对电的需求量也越来越高,高压开关是用来给城市供电的电力设备,在供电过程中,高压开关起到了非常重要的作用。安全是电力行业发展的基础,高压开关柜设备是否稳定直接影响电力行业的发展。本文介绍了高压开关柜和局部放电的概念,总结了造成局部放电的原因,并对高压开关的局部放电进行了研究和分析。
【关键词】 高压开关;局部放电试验
前言:
高压开关柜是指在电力输送过程中起到发电、输电、配电、电能的相互轉换和消耗中起通断、控制电量或保护等作用。局部放电是指在电力输送过程中,由于电场强度各不相同,达到某一点时电场强度达到最强就会出现局部放电现象,可能发生在导体的周围也可能发生在不同的地方。
一、对局部放电的阐述
虽然引起高压开关产生故障的原因多种多样,但是根据相关调查显示,在这其中主要有两种故障类型比例占的最多,分别是绝缘故障以及载流故障,这两种因素在高压开关出现障碍中占大约百分之七十左右,但是绝缘故障以及载流故障和放电之间的关系非常密切,通常来说电场的强度都相对较高,而且一旦电气强度如果降低,这会出现局部放电的现象,这就种情况就说明了电力安全设备当中有着一点的隐患,因为局部放电的情况会对电力设备绝缘效果产生一定的影响。
二、局部放电类型以及其特性
1、局部放电的沿面放电现象产生
这种局部放电现象通常会在绝缘介质表层产生。介质内部如果出现电压强比介质表面电压强度还要低情况,就会有沿面放电的情况产生,沿面放电现象具有一定的特殊性,并且发电很不稳定。比如电缆线以及发电机表面的绝缘体就经常产生沿面放电的现象,对沿面放电有影响的因素非常多,比如:电压波动、电场分布以及空气质量等等。
2、局部放电的内部发电现象产生
这种放电的现象常常是在固体绝缘介质内部发生的。由于在对绝缘固体介质生产制作的时候,其制作材料与工艺流程出现了问题,导致了其绝缘固体内部有空气杂质混入,这就使得绝缘固体在其内部有漏洞,那么这就让局部放电情况有极大出现,造成内部放电的情况多种多样,比如:气体间隙、介质制作材料等等。
3、悬浮电位所出现的放电情况
在电力进行传输的过程当中,一些高压设备因为零件存在缺陷,这样就干分容易让高压设备出现接触不良的情况,从而使其断开,当零部件处在高压和抵押当中的时候就极有可能会出现悬浮电放电的情况。由于这些零部件是以个悬浮的状态,所以就称呼其为悬浮电位放电。每当出现这样的局部放电情况的时候,其零部件周边电铲强度就较为密集。并且这种局部放电想象是对周围绝缘介质有影响的。所以在电力设施之中其金属制造的零部件最容易出现悬浮电位放电的情况。
4、局部放电的电晕放电情况产生
这样的局部放电现象经常会出现在高压电站变压器以及高压线路这些裸露在气体之中的高压电力设施当中。由于这些高压电设备经常在户外进行安装,所以就干分容易产生电晕放电现象,其特点就是放电形式极不正常。并且对电晕放电现象产生影响的因素干分之多,比如:电极形状、空气流动速度以及空气质量等等。
图1 局部放电电晕现象示意图
三、高压开关的局部放电实验方法
1、地电波实验
出现局部放电现象之后,损坏的绝缘介质会产生电波,电波通过高压开关传出电波,当电波通过高压开关时,高压开关的金属外壳会抵消大部分的电波,虽然高压开关抵消了部分电波但是还会有不部分电波通过传到地下。我们可以将检测探头放在正在上作中的高压开关的金属外壳表面来进行检测,如果有较强的放电现象,就要对放电点进行定位检修。
2、超声波实验
用超声波来检测局部放电的过程和规律,局部放电现象属于瞬间爆发电能的现象,局部放电是瞬间完成的,在瞬间释放出的电能转化成热能向外传播,传播范围内的温度高于正常的环境温度能量在冷却后开始慢慢收缩,然后产生电波波动,这时产生的电波强度和波动频率都相对比较低。由于局部放电的部分比较小,用超声波就可以检测出局部放电的位置。要定期对高压开关进行检测,如果没有发现明显的放电现象,就可以每3个月测试一次。当检测到放电现象就要进行跟踪测试,检测出有较强的放电现象时,就要确定放电的位置,对设备进行检测,观察分析它的放电趋势。
3、超高频实验法
局部放电产生的电磁波会在气体介质中来回波动,随着时间的变化,局部放电会产生复杂的电磁波超高频率在实际应用中,可以利用探头来对局部放电进行检测,以时间为依据,根据探头不断的变化位置,就可以把电波的大致方向判断出来,最终找到放电的源头。这种试验方法的相较于其他几个试验方法,它的灵话度比较高,有很强的抗干扰能力,在密封的条件下也叫以进行检测。
4、综合实验法
高压开关的检修提高了供电系统的可靠性,由于局部放电的形式多种多样,无论使用哪种检测方法都无法把高压开关的真实信息检测出来,所以要保证在高压开关的局部放电实验中检测出来的数据是准确真实的,就要把这几项检测方法综合到一起,充分发挥电波检测、超声波检测和超高频检测的优点,保证检测出来的信息是全面的。
四、局部放电分析技术
对于采集到的数据进行分析和诊断,在分析时要充分了解监测技术的优点和缺点要多进行几次实验来获取数据资料,根据多方面统计出的结果来判断设备是否实现故障。在分析局部放电的相关数据时,常用的分析技术有横向分枝技术、趋势分析等分析技术,横向分枝技术室通过几组检测数据比较,与邻近高压开关的监测数据比较、与同类型设备的相关数据比较得出的结果就可以确定设备是否出现故障。趋势分析法是根据同一台设备在不同时间的检测结果来分析,制定相应的周期,在根据每周期的检测结果来分析设备是否存在问题。
五、结束语
社会经济在发展,电力作为一种当下使用的主要的能源,显得十分重要。所以电网是不是能够正常运行,直接关系到我国经济发展与社会稳定,电力产业里面,安全永远放在第一位,对此我们想要在电网正常运行的情况下给予工作人员人身安全保障,那么就对务必要对高压开关局部放电进行研究与分析。通常情况下若电场强度高,而电气弱的情况下,就会出现局部放电现象,但是能够造成局部放电的因素非常多,所以我们要使用正确的检验方式,对设备故障进行及时排除,保证工作人员人生安全。
参考文献:
[1]李德军,沈威,郭志强等.GIS局部放电常规检测和超声波检测方法的应用比较[J].高压电器,2009,45(3):99-103.
[2]刘云鹏,王会斌,王娟等.高压开关柜局部放电UHF在线监测系统的研究[J].高压电器,2009,45(1):15-17.
[3]田亮.GIS高压开关局部放电检测与诊断系统设计[D].河北工业大学,2011.
[4]田原.英国中高压开关设备局部放电在线检测技术[C].//2009年全国输变电设备状态检修技术交流研讨会论文集.2009:887-893.
【关键词】 高压开关;局部放电试验
前言:
高压开关柜是指在电力输送过程中起到发电、输电、配电、电能的相互轉换和消耗中起通断、控制电量或保护等作用。局部放电是指在电力输送过程中,由于电场强度各不相同,达到某一点时电场强度达到最强就会出现局部放电现象,可能发生在导体的周围也可能发生在不同的地方。
一、对局部放电的阐述
虽然引起高压开关产生故障的原因多种多样,但是根据相关调查显示,在这其中主要有两种故障类型比例占的最多,分别是绝缘故障以及载流故障,这两种因素在高压开关出现障碍中占大约百分之七十左右,但是绝缘故障以及载流故障和放电之间的关系非常密切,通常来说电场的强度都相对较高,而且一旦电气强度如果降低,这会出现局部放电的现象,这就种情况就说明了电力安全设备当中有着一点的隐患,因为局部放电的情况会对电力设备绝缘效果产生一定的影响。
二、局部放电类型以及其特性
1、局部放电的沿面放电现象产生
这种局部放电现象通常会在绝缘介质表层产生。介质内部如果出现电压强比介质表面电压强度还要低情况,就会有沿面放电的情况产生,沿面放电现象具有一定的特殊性,并且发电很不稳定。比如电缆线以及发电机表面的绝缘体就经常产生沿面放电的现象,对沿面放电有影响的因素非常多,比如:电压波动、电场分布以及空气质量等等。
2、局部放电的内部发电现象产生
这种放电的现象常常是在固体绝缘介质内部发生的。由于在对绝缘固体介质生产制作的时候,其制作材料与工艺流程出现了问题,导致了其绝缘固体内部有空气杂质混入,这就使得绝缘固体在其内部有漏洞,那么这就让局部放电情况有极大出现,造成内部放电的情况多种多样,比如:气体间隙、介质制作材料等等。
3、悬浮电位所出现的放电情况
在电力进行传输的过程当中,一些高压设备因为零件存在缺陷,这样就干分容易让高压设备出现接触不良的情况,从而使其断开,当零部件处在高压和抵押当中的时候就极有可能会出现悬浮电放电的情况。由于这些零部件是以个悬浮的状态,所以就称呼其为悬浮电位放电。每当出现这样的局部放电情况的时候,其零部件周边电铲强度就较为密集。并且这种局部放电想象是对周围绝缘介质有影响的。所以在电力设施之中其金属制造的零部件最容易出现悬浮电位放电的情况。
4、局部放电的电晕放电情况产生
这样的局部放电现象经常会出现在高压电站变压器以及高压线路这些裸露在气体之中的高压电力设施当中。由于这些高压电设备经常在户外进行安装,所以就干分容易产生电晕放电现象,其特点就是放电形式极不正常。并且对电晕放电现象产生影响的因素干分之多,比如:电极形状、空气流动速度以及空气质量等等。
图1 局部放电电晕现象示意图
三、高压开关的局部放电实验方法
1、地电波实验
出现局部放电现象之后,损坏的绝缘介质会产生电波,电波通过高压开关传出电波,当电波通过高压开关时,高压开关的金属外壳会抵消大部分的电波,虽然高压开关抵消了部分电波但是还会有不部分电波通过传到地下。我们可以将检测探头放在正在上作中的高压开关的金属外壳表面来进行检测,如果有较强的放电现象,就要对放电点进行定位检修。
2、超声波实验
用超声波来检测局部放电的过程和规律,局部放电现象属于瞬间爆发电能的现象,局部放电是瞬间完成的,在瞬间释放出的电能转化成热能向外传播,传播范围内的温度高于正常的环境温度能量在冷却后开始慢慢收缩,然后产生电波波动,这时产生的电波强度和波动频率都相对比较低。由于局部放电的部分比较小,用超声波就可以检测出局部放电的位置。要定期对高压开关进行检测,如果没有发现明显的放电现象,就可以每3个月测试一次。当检测到放电现象就要进行跟踪测试,检测出有较强的放电现象时,就要确定放电的位置,对设备进行检测,观察分析它的放电趋势。
3、超高频实验法
局部放电产生的电磁波会在气体介质中来回波动,随着时间的变化,局部放电会产生复杂的电磁波超高频率在实际应用中,可以利用探头来对局部放电进行检测,以时间为依据,根据探头不断的变化位置,就可以把电波的大致方向判断出来,最终找到放电的源头。这种试验方法的相较于其他几个试验方法,它的灵话度比较高,有很强的抗干扰能力,在密封的条件下也叫以进行检测。
4、综合实验法
高压开关的检修提高了供电系统的可靠性,由于局部放电的形式多种多样,无论使用哪种检测方法都无法把高压开关的真实信息检测出来,所以要保证在高压开关的局部放电实验中检测出来的数据是准确真实的,就要把这几项检测方法综合到一起,充分发挥电波检测、超声波检测和超高频检测的优点,保证检测出来的信息是全面的。
四、局部放电分析技术
对于采集到的数据进行分析和诊断,在分析时要充分了解监测技术的优点和缺点要多进行几次实验来获取数据资料,根据多方面统计出的结果来判断设备是否实现故障。在分析局部放电的相关数据时,常用的分析技术有横向分枝技术、趋势分析等分析技术,横向分枝技术室通过几组检测数据比较,与邻近高压开关的监测数据比较、与同类型设备的相关数据比较得出的结果就可以确定设备是否出现故障。趋势分析法是根据同一台设备在不同时间的检测结果来分析,制定相应的周期,在根据每周期的检测结果来分析设备是否存在问题。
五、结束语
社会经济在发展,电力作为一种当下使用的主要的能源,显得十分重要。所以电网是不是能够正常运行,直接关系到我国经济发展与社会稳定,电力产业里面,安全永远放在第一位,对此我们想要在电网正常运行的情况下给予工作人员人身安全保障,那么就对务必要对高压开关局部放电进行研究与分析。通常情况下若电场强度高,而电气弱的情况下,就会出现局部放电现象,但是能够造成局部放电的因素非常多,所以我们要使用正确的检验方式,对设备故障进行及时排除,保证工作人员人生安全。
参考文献:
[1]李德军,沈威,郭志强等.GIS局部放电常规检测和超声波检测方法的应用比较[J].高压电器,2009,45(3):99-103.
[2]刘云鹏,王会斌,王娟等.高压开关柜局部放电UHF在线监测系统的研究[J].高压电器,2009,45(1):15-17.
[3]田亮.GIS高压开关局部放电检测与诊断系统设计[D].河北工业大学,2011.
[4]田原.英国中高压开关设备局部放电在线检测技术[C].//2009年全国输变电设备状态检修技术交流研讨会论文集.2009:887-893.