王耀宇
国网山西省电力公司文水县供电公司,山西 吕梁 032100
摘要:高低压开关柜作为电力系统中的重要组成部分,需要保证自身正常运行才能确保整个电力系统的顺畅运行。在目前电力系统规模不断扩大来满足人们日益增长的电能需求的形势下,电力系统中的高低压开关数量和种类也在不断增加,这也增加了此类装置的故障问题。而对其故障原因进行分析可知,其中其自身质量原因比较关键。为此,在使用高低压开关柜之前需要结合其常见故障做好检验处理工作,也就是合理应用相应的检验技术,提前发现此类设备的质量问题并进行故障排除或更换,保障整个电力系统的稳定与可靠运行。
关键词:电力系统,高低压开关柜,检验技术。
引言
开关设备中高压开关柜最常用。开关柜的实际运行状态取决于该地区的电源是否安全稳定。传统乐器,z .b .相对脉冲规律,是检测局部静电放电产生的静电放电的局部静电检测方法。目前电力系统开关柜的局部电压检测方法主要用于暂态和超声波检测。为了确定停电期间的绝缘故障,通过电压检查评估高压开关内设备的运行状态。这也便利了随后为避免突然停电而采取的措施。高压开关在变压器上调试以来,超声波保护规律、临时接地电压(TEV规律)、IR温度检测等方法在实践中非常适用。因此,将面板印迹检测活动的重点从定期维护转移到状态检测是可行的。
1常见故障
目前电力系统中所应用的高低压开关柜的数量和种类在不断增多,同时也增加了其运行中的故障概率和数量,总结起来主要有以下几种常见故障:(1)拒动和误动故障。此种故障会对高低压开关柜作用的发挥造成影响并且会引发对电力系统的危害,表现出现机械故障而导致其传动系统运行不畅的问题,或者是由于出现比较多的控制指令错误问题而造成其电气控制回路运行不畅的问题。(2)关合与开关故障。此故障通常是由相应断路器本身出现问题而导致的,不仅会影响高低压开关柜的正常运行,甚至会损坏整个电力系统。(3)绝缘故障。此类故障比较常见,主要表现出会降低开关柜的绝缘性能,从而会对开关柜的正常运行造成影响,导致运行不畅故障,甚至会导致其出现安全事故。
2检验技术的应用
2.1超声波法
局部停电时暂时释放的能量会加热周围的媒体,甚至产生声音源,通过接收超声波传感器将超声波信号传输到开关柜内,然后可以对其进行分析。由于现场噪音干扰是音频(20Hz20000Hz),频率是10Hz-100MHz,因此超声波检测方法可防止外部噪音干扰产生的超声波信号[1]。Rees和Lars在研究中发现,低频超声检测方法非常敏感,甚至优于同类频率。超声波发射机检测方法是以前应用的漏洞检测方法之一,在引入非现场高频检测方法之前一直是电力检测的主导方法。对于变压器、开关柜来说,超声波作为仪表和辅助位置技术对于准确定位设备布局中的源至关重要。超声波测试的主要优点是没有强烈的电磁干扰,超声信号局部和频率相关域和频率范围的分辨率非常详细,灵敏度和抗干扰性得到提高。但带内和带外超声检测技术也存在诸多缺陷,导致超声运动实时存在一些不可避免的缺陷,如b .与可能影响试验结果的内壁和外壁自由颗粒碰撞;复杂性开关柜内部的绝缘结构导致超声波声衰减,可能无法检测绝缘内部的放电;超声波检测范围有限,通常导致信号较低,可能导致现场工作量增加。超声波检测只适用于颗粒、浮动势放电,对其他类型放电不太敏感,如。b .内部隔离等。
2.2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。
2.3无线测温技术
发电厂、变电站的主要设备,如高压开关柜、母线接头,在较长时间的运作过程之中,常发生突然停电或设备被烧毁等严重问题,其主要是由触点和母线排连接处或其他部位接触头老化,电阻增大,温度升高所导致。最近几年,因电厂和变电站的开关柜过热引起火灾或大面积停电的事故频发,而处理好开关柜过热的问题正是避免此类情况出现的重中之重。所以我们尽早排查热故障问题最好的方式就是对高压开关柜的温度实行实时监控。对开关柜内触点温度的运行情况进行实时监测,能够有效降低开关柜的火灾和事故发生的概率,然而因开关柜内压强较高、空间较小,不能人为地在内测温,所以实现高压开关柜稳定运作的主要方式则是对温度实行实时监测。高压开关柜测温系统的温度信号的传输方式主要分为无线传输和光纤传输。其中光纤传输以光纤作为传输媒介,同时光纤集极强的抗电磁干扰能力、本质安全、电绝缘、体积较小、耐腐蚀性等优势于一身,然而在高压开关柜测温系统里,光纤须经高压开关柜钻孔通过,但光纤极可能折断,并且长此以往,光纤表面容易被污染,从而致使沿光纤表面“爬电”,也就限制了光纤测温系统在室外测温。相比较而言,倘若采用无线传输方式,在开关柜测温系统高、低压侧之间就不需要用光纤或者电缆进行连接,同时使得高压绝缘的问题得到很好的处理,无需考虑气候因素,省略了琐碎的布线问题,有利于日后更好的维护系统运作。
2.4脉冲电流法
当开关柜内部的绝缘材料等发生局部放电过程时,必然会存在空间电荷的产生与复合,同时也会随之产生相应的较陡的脉冲电流信号,而以这个脉冲电流信号作为测量对象的局部放电检测手段称之为脉冲电流法。脉冲电流法是由英国电气协会提出的,为了避免无线电的干扰,其采集的是局部放电频谱中的数kHz到数百kHz的低频率波段的部分。
结束语
鉴于电力系统中应用数量和种类不断增多的高低压开关柜及其对电力系统正常运行的重要作用,需要在使用此类设备之前做好检验工作。尤其是针对其在运行中容易出现的拒动、误动、关合与开关、绝缘故障等,需要做好绝缘性能检验、短路性能检验以及温升检验等型式检验,还要通过例行检验来确保此类开关柜设备的性能与运行安全。
参考文献
[1]陈昱,章铭,陈永炜,吴阳,董建强,闫忠凯.开关柜绝缘劣化气体检测方法探讨[J].科技视界,2018(36):274-276.
[2]邹学伟,孙振华,刘郑哲,冯金茏.基于带电检测的高压开关柜运检管理新模式探讨[J].湖南电力,2018,38(06):67-69.
[3]陆茹,张峰.10kV开关柜局部放电带电检测技术的运用初探[J].电子世界,2018(24):185+187.
[4]王伟杰,王胜辉,刘畅,梁东森.高压开关柜温度在线监测技术[J].中国科技信息,2018(23):35-36.
[5]蔡文静.带电检测技术在开关柜绝缘故障检测中的应用[J].山东工业技术,2018(24):188.