推荐：35kV金属封闭开关柜局部放电的故障诊断、处理与预防
摘要
经过对某变电站35kV开关柜巡检、发现放电异音，用暂态地电压法、超声波法快速检测、比对国网局放标准，剖析原因、排除的方法，故障排除，结果总结的全过程，给出快速检测、排除这类故障的方法和预防措施。
关键词：
局部放电、暂态地电压法、超声波法、预防措施
引言
35kV金属封闭式开关柜，在变电站大量使用。在正常运行状态下，受到环境温度、湿度、灰尘、过电压等因素影响，会发生局部放电的现象。局部放电部位的快速准确监测、排除、预防对保障电网安全稳定可靠运行具有重要意义。
下面针对某变电站35kV金属封闭开关柜
局部放电数据异常为例，
详细介绍了
暂态地电压法、超声波法
在高压开关柜局部放电监测中的应用。
故障的起因
2016年05月11日，运行人员在巡视某110kV变电站35kV高压室时，听到轻微间歇地放电异音，通知检修，专业试验人员赶到现场后，使用UltraTEVPlus+和超声仪，对35kV高压室内开关柜，采用暂态地电压法（TEV）和超声波法进行局部放电测试，结果如下表。
故障部位局部放电检测数据
分析对比数据可见：
35kVⅡ母PT开关柜的检测数据与其它开关柜的检测数据差别较大，数据分布形似驼峰。
35kVⅡ母PT开关柜前上部（母线仓部位）超声波值达到28dB，暂态地电压相对值最大为44dB。
因此判定此开关柜存在局部放电故障缺陷
故障的剖析
将超声波和暂态地电压局部放电检测数据分析对比，确定放电位置存在于35kVⅡ母PT开关柜前部。运用平分面法对缺陷进行定位，结合局部放电特征，判断该缺陷可能位于35kVⅡ母PT开关柜上部母线仓母线排A相支柱绝缘子附近，由于开关柜内视线受阻，未能确认具体放电部位，为此，对存在缺陷的开关柜运行环境进行了进一步观察分析，发现以下特点：
该110kV变电站地处北方春季、位于山顶之上，海拔较高，昼夜温差大；电缆沟内有潮气上升，开关柜内潮气不易散去，且5月10日发生大范围降雨，造成柜内绝缘介质受潮，致使绝缘性能下降。
该110kV变电站地处山西北部煤电基地，西北方向约2公里处有水泥厂，变电站污秽等级达到三级，空气质量较差。向当地人员了解到，每年有部分时间雾霾较重，空气中的悬浮颗粒可能从开关柜上部的散热孔进入开关柜内部，造成母线仓内积污，支柱绝缘子等绝缘介质绝缘性能下降。
开关柜内由于电磁场比较集中，对于绝缘薄弱的部位影响较大，长时间的运行，较强的电磁场强破坏了四周的绝缘介质，从而形成局部放电。
基于以上原因，初步认定局部放电部位可能为35kVⅡ母PT开关柜上部母线仓母线排A相支柱绝缘子。
故障处理和测试过程
2016年05月12日，对该110kV变电站35kVⅡ母及所带设备停电检修，首先进行了交流耐压试验，发现35kVⅡ母PT开关柜上部母线仓母线排A相支柱绝缘子有明显放电现象，现场打开35kVⅡ母PT开关柜顶部母线仓盖，发现母线仓内积污严重，同时发现母线排A相支柱绝缘子上有沿面闪络放电痕迹，而且伴随有烧伤现象。
随后将母线仓进行了彻底的清扫，更换了A相支柱绝缘子。再对其做交流耐压，绝缘合格，无异响。送电后运行24h再次对该开关柜进行局放测试，暂态地电压及超声局放数据正常（测试数据如下表），放电缺陷消除。
故障部位处理后的局部放电检测数据
故障处理总结
经过暂态地电压、超声波两种测试手段，对所发现的问题进行了缺陷处理，验证了该110kV变电站35kVⅡ母PT开关柜上部母线仓污秽严重、支持绝缘子受潮，引起绝缘性能下降，从而造成了局部放电故障的发生。
暂态地电压（TEV）、超声波测试技术对开关柜类等密闭设备的局放测试具有较强的敏感度，能够及时有效发现开关柜在运行过程中隐藏的缺陷，因此，我们应定期开展开关柜暂态地电压、超声局放信号检测，运用横向、纵向比较法進行分析判断，必要时缩短检测周期。
当发现设备存在疑似放电故障时，充分利用暂态地电压、超声波、特高频等多种测试手段，进行声电联合测试，通过多角度、全方位进行排查，降低误判断概率。对于存在暂态地电压、超声局放信号的开关柜，可采用工频交流耐压试验和开关柜暂态地电压、超声局放信号检测相结合的诊断方法，事实证明该方法简单有效。
预防措施
建议对于运行环境较差的开关柜，应在驱潮、防污等方面多加考虑，设计有利于改善柜内设备运行状况的装置或开关柜结构。
开关柜超声波检测具有很强的方向性，在检测中可以通过移动传感器来观察放电强度，从而寻找放电源。但是检测时必须注意可能存在的干扰源，如风机、荧光灯等。
对于设备内部放电，可以将一次设备外壳、工作接地，其他参考柜体也接地，可以模拟在开关柜内真实运行情况，经证明效果良好。
开关柜带电检测技术对检测人员要求较高，因此检测人员要具有高度的责任心、求真的态度、标准化的操作、严谨的诊断分析才能完成检测工作。在异常数据分析中，一定要结合设备运行环境及周边环境等因素综合考虑，才能避免误判断等
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