高壓開關設備是電力系統的重要組成部分,其運行可靠性直接影響到供電的穩定性和安全性。傳統的維護和監測充氣式開關柜運行狀態的手段(如巡檢、停電試驗等)難以及時掌握缺陷。傳統的停電預防性試驗周期為3~6年。兩次試驗之間的缺陷很難發現,容易導致事故。根據運行經驗,在充氣式開關柜故障前的潛伏期內,存在大量放電現象。
現場檢測可以提前發現缺陷,避免事故的發生。因此,對運行中的充氣式開關柜采取帶電檢測措施具有重要意義。目前,現場檢測技術在充氣式開關柜檢修中的應用已經非常普遍,********。及時發現支柱瓷瓶、靜觸頭盒等內絕緣件老化缺陷。
充氣式開關柜帶電檢測原理:
充氣式開關柜帶電檢測的原理是以瞬時接地電壓和超聲波信號作為故障存在或程度的判斷依據,利用所獲得的數據檢測和定位充氣式開關柜故障。主要有兩種檢測方法。
1、瞬態接地電壓檢測技術
瞬態接地電壓(TEV)是指由于局部放電,在開關設備的接地外殼(包括接地線)中激發的頻率為3~100MHz的放電信號。
檢測原理:當充氣式開關柜發生局部放電時,帶電粒子在帶電體和接地非帶電體之間快速移動,在接地非帶電體上產生高頻電磁波,并向各個方向快速傳播;當電磁波遇到不連續的金屬斷開或絕緣連接時,電磁波將從金屬柜的內表面傳輸到外表面,并在充氣式開關柜的外表面上產生瞬態接地電壓;充氣式開關柜外表面安裝專用電容傳感器,獲取瞬時接地電壓脈沖信號,判斷充氣式開關柜內部缺陷。
2、超聲波檢測技術
超聲波是指當頻率超過20kHz時,人耳聽不到的聲波。檢測原理:超聲波是一種機械振動波。當充氣式開關柜發生局部放電時,能量瞬間爆發,電能以聲能、光能、熱能和電磁能的形式釋放。周圍的氣隙被分解并排出,電能被轉換成熱能。放電周圍的氣體被加熱和膨脹,并通過聲波向外傳播,環境氣體溫度超過環境溫度;當這些氣體冷卻時,它們開始收縮并產生后續波。后續波的頻率和強度相對較低,頻帶較寬;由于局部放電面積小,局部放電聲源為點聲源。開放式超聲波傳感器可以檢測和處理超聲波信號,從而判斷局部放電的存在并對其進行定位。