一起開關櫃帶電檢測發現的缺陷及處理方法
一、引言
高壓開關櫃是電力系統的重要組成裝置，其執行的可靠性直接影響供電的穩定性、安全性。維護和監測開關櫃的執行狀態單單依靠傳統的手段（例如巡視、停電試驗）難以及時掌握缺陷情況。傳統的停電預防性試驗週期為3～6年，兩次試驗之間的缺陷很難發現，易導致事故的發生。根據執行經驗，開關櫃在發生故障前的潛伏期記憶體在大量放電現象，帶電檢測能提前發現缺陷，避免事故，因此對執行中的開關櫃採取帶電檢測措施具有重大意義。目前將帶電檢測技術應用於開關櫃檢修工作已十分普遍，且效果明顯，可以及時發現支柱瓷瓶、靜觸頭盒等內部絕緣部件的老化及其引起的缺陷。
二、開關櫃帶電檢測原理
開關櫃帶電檢測的原理是將暫態地電壓、超聲波訊號作為故障存在與否或發生程度的判斷依據，並利用獲得的資料來對開關櫃故障進行檢測和定位。檢測的方法主要有以下兩種。
01
暫態地電壓檢測技術
暫態地電壓（簡稱TEV），是指由於區域性放電，在開關櫃接地外殼包括接地線中激勵的頻率為3~100MHz的放電訊號。
檢測原理：當開關櫃發生區域性放電時，帶電體和接地的非帶電體之間會有帶電粒子迅速移動，接地的非帶電體上產生高頻電磁波，並快速向各個方向傳播；當電磁波遇到不連續的金屬斷開或絕緣連線處時，電磁波會由金屬櫃體的內表面轉移到外表面，並在開關櫃體外表面產生暫態地電壓；在開關櫃外表面安裝一個特製的電容感測器便可獲取到瞬時的地電壓脈衝訊號，從而判斷開關櫃內部缺陷。
02
超聲檢測技術
超聲波特指頻率在20kHz以上人耳聽不到的聲波。檢測原理：超聲波屬於機械振動波的一種，當開關櫃發生區域性放電時，能量瞬時爆發，電能透過聲能、光能、熱能以及電磁能的形式釋放出去，周圍空氣間隙被擊穿放電，電能轉化為熱能，放電周圍的氣體受熱膨脹，並透過聲波向外傳播，周圍氣體溫度超出環境溫度；當這些氣體冷卻時，開始收縮，產生後續波，後續波的頻率和強度都比較低，並有很寬的頻帶；由於區域性放電的區域較小，所以局放聲源即為點聲源，開放式超聲波感測器可以檢測到這種超聲波訊號，並進行處理，從而判斷局放存在並能夠定位。
三、帶電檢測技術應用於開關櫃缺陷處理案例
01
帶電測量
2021年9月6日，試驗人員對某變電站開關櫃進行帶電測量，發現超聲波數值超標且存在明顯放電訊號，隨即申請停電檢查。
帶電檢測發現區域性放電訊號
02
停電檢查
（1）外觀檢查：發現低總開關櫃母線存在銅綠，支柱瓷瓶受潮嚴重。
母排存在銅綠
等電位線處存在綠色粉末
支柱瓷瓶存在水珠
低總開關櫃內受潮嚴重
（2）耐壓試驗
母線耐壓試驗不合格，支柱瓷瓶及觸頭盒存在明顯放電現象。線耐壓時明顯放電
（3）對比檢查
不同母線倉對比，僅有主變低總母線倉受潮嚴重。
低總開關櫃母排存在銅綠
其他開關櫃母排沒有銅綠
03
原因分析
主變低總開關櫃靠近空調，側面板長期受冷風直吹；同時由於母線倉密封較好，內部母排流過大電流造成母線倉內氣體溫度較高，內外氣體溫差較大，形成凝露，從而造成絕緣件受潮。
04
解決方案
（1）在主變低總開關櫃頂部開孔，形成空氣對流，儘量保證內外氣體溫度一致，避免形成凝露。
開關櫃頂部使用百葉窗通風
開關櫃背面開孔通風
開關櫃背面開孔通風
（2）在空調出風口設定擋風板，或者改變空調朝向，避免空調直吹開關櫃。
改變空調朝向
四、結語
1、開關櫃帶電檢測對於開關櫃內部區域性放電訊號的檢測是一個行之有效的方法。綜合應用各種帶電檢測技術，可以準確判斷局放訊號的性質和位置，為之後的檢修工作提供依據，提高開關櫃故障處理的效率，將“事後搶修”變為“事前處缺”，具有較大的社會效益和經濟效益。
2、近年來，配電室逐步都安裝了空調，有效解決了配電室一些歷史問題，但是對於封閉式開關櫃，還要採取有效措施，增強開關櫃內外空氣對流，避免櫃內溼熱空氣遇冷凝結成水珠，造成開關櫃內絕緣件受潮從而引發事故。特別是湖邊、山間等溼度較大的變電站，一定要提前預防。
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