摘要：在开关设备中高压开关柜是最普遍使用的，开关柜运行维护的实际情况关乎到局部区域是否安全稳定供电。相对脉冲电流法等传统检测法，局部放电带电检测法属于间接性检测法,是通过检测局部放电伴生现象而实现检测放电现象的检测方法。目前，电力系统中针对开关柜局部放电带电检测方法主要有暂态地电位和超声波检测两种运用较多。为了在停电试验周期内发现一些绝缘缺陷，通过带电检测对高压开关柜内设备的运行状态进行评估。这也便于后续采取预防措施，避免突发停电事故。自从开展变电站高压开关柜带电检测以来，在实际工作中已经十分成熟地使用超声波法、暂态对地电压法（即TEV法）、红外线温度检测法等方法。所以，将高压开关柜试验工作的重点从“定期检修”转移到“状态检修”是切实可行的。
关键词：高压开关柜；局部放电；带电检测技术
引言
火力发电厂厂用电（6kV、10kV）高压开关在厂用电系统中有非常重要的作用，任何一台开关故障会引起大面积的停电，甚至导致机组非停。电力设备在长期高温、高电压、振动、潮湿等的作用下，在其中就容易出现电的、热的、化学的及异常状况下形成的绝缘劣化，导致电气绝缘强度降低，甚至发生故障；或者设备内部由于制造或安装中潜伏的缺陷或者运行中产生的缺陷，从而引起局部放电的发生。近年来，许多突发事故多是由局部放电所致。实践表明，局部放电是导致设备绝缘劣化，发生绝缘故障的主要原因。高压开关柜设备内部的缺陷包括绝缘老化、导电回路的连接不良及表面脏污等因素，形成局部放电，严重威胁设备安全运行。
1带电检测技术应用于高压开关柜检修中的重要意义
停电检修技术在以往是高压开关柜检修的主要方式，此技术能够有效的保障高压开关柜检测的安全性，但是也存在着以下几方面的不足：1）影响范围较大。高压开关柜的停电检修将会对这一线路的终端用户造成极大的不便，尤其是一些关键的生产线更是无法进行停电作业。2）高压开关柜停电检修作业有着较为严格的时间限制，时间紧、检修工作量大，从而容易在高压开关柜检修作业中产生遗漏，无法对高压开关柜进行全面的、细致的检测。3）高压开关柜停电检修作业检查的是高压开关柜的静态特性，容易在高压开关柜检修过程中产生误差。针对上述问题，需要积极研究并引入高压开关柜带电检测技术，在完成高压开关柜检测的同时不影响高压开关柜的正常供电。高压开关柜带电检测技术是在高压开关柜正常运行的过程中进行的，能够对高压开关柜内部的局部放电问题进行及时的发现与掌握，借助于高压开关柜带电检测技术能够对高压开关柜的实时运行状态进行准确的掌握，结合带电检测技术所测得的数据，通过分析研究可以对引发不同数据变化的情况进行详细的了解和掌握。高压开关柜带电检修和停电检修技术都可以对高压开关柜的故障位置和故障原因进行缺陷分析，但是相对于停电检修技术，高压开关柜带电检修技术可以对高压开关柜中的潜在放电风险进行掌握。
2高压开关柜故障成因
高压开关柜是构成电力系统的重要一环，现代电力系统是复杂的有机体，其由多个环节共同作用，共同保障电力供应的正常，任何一个环节出现问题都将影响电力系统的正常运行。高压开关柜在电力供应中起着极为重要的作用，因此对于高压开关柜的运行维护提出了更高的要求。从以往高压开关柜所出现的故障来看，由于高压开关柜长期运行在复杂恶劣的自然环境中，高压开关柜的绝缘性和运行的可靠性都将不同程度的受到影响。恶劣的自然环境和长期的高负荷使用都将造成高压开关柜中绝缘件的老化从而降低绝缘件的绝缘性，电柜内绝缘体电常数要远高于空气介电常数，从而使得绝缘体的绝缘性受到了一定的影响，无法达到以往的设计指标。在高压开关柜漏电严重时绝缘体将无法发挥其应有的作用，在严重的漏电情况下将会击穿高压开关柜进而影响正常供电。在高压开关柜所出现的故障中，较为常见的故障类型有误分、误合、拒分、拒合等，微小的导线连接问题、电阻增加或是绝缘问题都将导致高压开关柜出现故障。
3高压开关柜局部放电带电检测技术的应用
与传统检测法相比，局部放电带电检测法是一种间接性检测方法，其是利用检测局部放电伴生情况而达到检测放电目的的检测方式。现阶段，电力系统中高压开关柜局部放电带电检测技术主要包括两种，一种是暂态地电位检测，另一种是超声波检测。
3.1暂态地电位检测技术
一旦开关柜出现局部放电的情况，放电形成的带电粒子就会迅速从带电体向接地的非带电体转移，而且在非带电体中形成高频电流行波，这时电流行波迅速扩散到每个方向。因为集肤效应，电流行波只是集中在开关柜金属内的表面，通常不会将金属柜体直接穿透。然而如果在电流行波传统中存在金属断开或者绝缘连接位置时，电流行波就会立刻从金属柜体内表面向外表面转移，还通过电磁波的形式传播到自由空间中，而且在金属柜体表面往往会形成暂态地电压。地电波范围最好控制在1mV~1V，能够在检测中采用专业的暂态地电压传感器。此外，暂态电压检测传感器和耦合电容传感器是非常相似的，如果使用传感器对迅速变化的暂态地电压进行检测，这样就可以向检测设备处理单元传送检测信号，经过正确的运算处理而获取局部放电量。
3.2超声波检测技术
就电力设备来讲，在放电中难免会出现声波。站在能量的角度分析，放电是能量瞬时间爆发的过程，也是电能以电磁能以及声能等多种形式释放的过程。在空气间隙中如果出现电气击穿的情况，放电瞬时就会有效完成，其电能向热能瞬时转化，造成放电中心气体出现膨胀的情况，该瞬时膨胀的结果往往都是通过声波的形式进行传播，随着声波传播过程中，声音频率越高，其衰减也会越来越快。因此，当高压开关柜发生放电时，其产生的超声波信号会从开关柜的接缝处或空气间隙传播出来，然后通过传感器测量超声波信号的声压，可以根据声音的衰减情况来推测出放电的强弱和位置。放电形成的声波的频谱都是相当宽的，最小是几十赫兹，最大有几兆赫兹，如果信号频率小于20kHz，人们的耳朵就可以听到，反之，如果信号频率高于20kHz，就属于超声波信号，这时需要使用超声波传感器才可以顺利接收。结合放电释放的声能和能量之间的关系，将局部放电释放能量的变化用超声波信号声压变化表示，通过对超声波信号的声压进行准确测量，这样就能够推测出放电的实际强弱。这就是超声波信号检测高压开关柜局部放电的基本原理。
结语
局部放电难免会损坏电力系统部件，也会造成不必要的电能消耗。当前普遍运用的检测技术包括暂态地检测和超声波检测。这些检测技术的基本原理是不同的，在实际工作可以结合具体情况选择适宜的检测技术。这样可以保证检测结果的准确性，也可以提高检测效率。
参考文献
[1]罗杨，刘彦琴，郭超，等.高压开关柜局部放电检测及应用[J].电工电气，2018，（9）：56-59.
[2]蔡智超.高压开关柜局部放电检测技术应用的相关探讨[J].科技创新与应用，2018，（5）：143-144.
[3]江涛，朱兴刚，江明，等.开关柜局部放电带电检测技术的应用[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2015，20（1）：54-56.
[4]陈南.高压开关柜局部放电检测技术的应用研究[J].电脑知识与技术，2014，10（32）：7755-7757.
[5]陈凯.高压开关柜局部放电带电检测技术应用与研究[C].浙江省电力学会2013年度优秀论文集，2013.