摘要：随着电力网络不断的壮大，对电力传输的安全要求不断提高，对局部放电检测技术水平的要求也不断升高。本文研究一种新型局部放电检测技术，能够有效地排查到电力线路中漏电的位置，控制电力线路传输过程中产生的电力损耗。国外针对局部放电检测的研究起步较早，早期以脉冲电流法与感应电压法为主，辅助一定的计算，得到最终的放电情况。但随着技术水平的不断升高，针对早期检测方法的不足，结合内置式的传感器，研究得到了一种新型局部放电检测方法。国内针对局部放电检测技术研究起步较晚，直到20世纪90年代才逐步研究得到局部放电检测装置，当今对放电检测技术的研究大多停留在理论层面，在检测产品的设计上还需要不断地研究改进。

关键词：35kV;高压开关柜;局部放电;检测技术

引言

开关柜集成了断路器、刀闸、互感器、避雷器等重要一次设备，其安全稳定运行是电网可靠供电的重要前提。与传统敞开式设备相比，开关柜具有自动化水平高、占地面积小、可靠性高等优势。但是，受到设计、制造、安装和运行各个环节中不利因素的影响，近年来开关柜中频发因绝缘劣化导致的爬电、闪络故障以及因安装工艺不良造成的接触不良引起的悬浮放电等故障。利用带电检测技术对开关柜内的局部放电进行分析和定位，可以避免停电试验方法的局限性，从而更容易发现潜伏性缺陷，而且避免了停电造成的损失和风险。

1局部放电检测原理

35kV高压开关柜通常应用交流金属封闭开关确保安全运行。在实际操作中，35kV高压开关柜中仍会发生局部放电，这通常是由于绝缘结构损坏引起的。如果连续放电问题无法解决，将导致内部主绝缘击穿，破坏平稳的电力传输。35kV高压开关柜的局部放电可分为表面放电和内部放电。表面放电具有光、热和声音等现象，而内部放电具有光、热、化学气体、电磁波等现象。因此，可以针对35kV高压开关柜局部放电时的现场现象进行检测。

2局部放电检测技术

2.1高频脉冲电流检测法

当连接开关柜连接的电缆线路的电缆本体或者电缆附近存在局部放电时，局部放电产生的高频脉冲电流将沿着电缆线芯和金属屏蔽层传播，故可以在电缆本体或电缆终端头引出接地线上安装高频脉冲电流传感器，耦合高频脉冲电流流经通路上所产生的电磁场信号。HFCT高频电流传感器实际上是一种宽频带罗戈夫斯基线圈型电流传感器，检测频带通常在几百kHz到几十MHz，能够有效地获取局部放电信号。该电流传感器主要由磁芯、线圈、金属屏蔽盒等组成。磁芯采用耐磨耐蚀、高频高导磁率、损耗小、稳定性好的磁性材料，由两个半环经金属屏蔽盒的闭合结构而形成圆环。金属屏蔽盒为两半环结构，尺寸稍大于磁芯，安放和固定磁芯，该屏蔽盒可屏蔽现场空间的干扰，以减少甚至避免现场测量局部放电时的干扰。在半环磁芯上缠绕线圈并串接积分电阻R，构成自积分电路。

2.2超声波检测方法

35kV高压开关柜的局部放电是指不断释放电荷导致放电的过程。局部机械应力，电场应力和粒子力不平衡，从而引起振动和变化。机械应力和粒子力的波动将导致介质振动，从而产生声音信号。超声检测方法使用检测器来获得局部超声信号，以检测35kV高压开关柜的局部放电。这种检测技术的特点是传感器和电路不连接，也不会受到电磁干扰。但是，超声波检测技术的实际应用将取决于外围设备的振动和外部噪声。

2.3暂态地电波检测法

当开关柜等高压设备存在局部放电时，高压设备内部会辐射出电磁波信号。在被遮挡物完全屏蔽情况，电磁波信号则会被限制在遮挡区域内部，遮挡区域外检测不到电磁波信号;在有缝遮挡的情况下，大部分电磁波被金属外壳屏蔽，有小部分从缝隙传播至遮挡区域外。由电磁感应原理可知，当电磁波在空间传播遇到导体时，会在柜体内表面会感应出脉冲电流，其幅值大小、频率等参数与局部放电电磁波有关。由于实际的柜体不是完全密封的，柜体的屏蔽层在绝缘部位、垫圈连接处、电缆绝缘终端等部位通常出现缝隙，根据电磁波传播特性，柜体内表面感应脉冲电流最终会从开口、接头、盖板等的缝隙处传出，然后沿着金属柜体外表面传到大地，这样就形成了一个个暂态对地电压。若在设备的金属外箱壳上放置一个电容性探测器，该传感器可感应到设备外表面的暂态地电波，再将信号传输到局部放电检测仪。

3局部放电检测技术分析

3.1超高频检测技术联合数字检测技术

相比于其他类型的局部放电检测技术，超高频检测技术具有测量频率带宽、检测灵敏度高、抗干扰能力强、可实现在线监测等优势，已成为现代电力变压器局部放电检测主流检测技术之一。但是，其也存在一定的缺陷，从而难以全面满足局部放电检测要求，并且，随着我国局部放电检测技术的不断更新和发展，该项技术若不能得到及时的优化和发展，也难以在今后电力变压器局部绝缘放电检测中发挥重要的作用。基于此，就需要相关技术人员对该项检测技术进行适当的创新，如将超高频检测技术与数字检测技术进行有机结合制成数字局部放电检测技术，这样不仅能提高该项检测技术的在线监测能力，还能提高其检测效率。另外，技术人员也可在超高频检测技术的基础上建立变压器的局部放电信息库，利用该信息库自动识别和诊断系统的局部放电问题，全面提升局部放电检测质量和效率。

3.2抑制信号噪声

针对采集到的放电信号特征，设定2种抑制信号噪声的方式，以信号波形变化为抑制噪声处理对象，将呈现周期性变化的波形划分为一组，波形变化不规律的为一组。对周期性信号波形采用信号时域处理算法，根据信号产生的外部脉冲，选用2个相同参数的传感器同时测量信号，判定信号的极性，结合软件中的数字滤波方法，确定信号中产生的窄带干扰占据整体信号的比重，进而得到信号受到的全部噪声值。根据噪声信号产生的部位，在每个部位放置一个固定频带滤波的放大器，消除该部分产生的信号噪声。对信号变化不规律的噪声信号采用信号模式识别方法，首先提取信号的脉冲特征量，根据脉冲特征量数值，使用不同模式的带通滤波器进行处理，处理为不同峰值大小的信号波，对不同峰值进行降维处理，统一不同峰值为一个维度后，提取该维度数值中的二维特征参数，使用傅里叶进行归一化处理，将处理后的数字进行排序，取方差值较大的频率作为带通滤波器的中心频率，以该中心频率为核心处理值，映射处理至二维坐标系上，并以二维坐标系上的核心处理值作为最终噪声抑制后的频率值。

结束语

综上，对于国产的开关柜进行局放检测，暂态地电压检测往往都难以测出真实结果，测量准确性较差且无法判断放电类型。而特高频及超声波检测法，除特殊情况（特高频对沿面放电不灵敏、超声波对绝缘内部气隙放电不灵敏）外与地电波法相比，都能够较为精确的测量出设备局放问题，且可初步判断放电类型和大致位置。单一的运用某种检测方法存在着一定局限性，并不能全面、客观、真实的反映被检设备的运行状况，有时甚至出现误判断。唯有综合运用不同的检测方法，声-电联合测试是局部放电检测的最佳选择，通过专业分析才能做到对设备运行状况最客观的评估，从而做出合理的决策。

参考文献

[1]张嘉宇.开关柜局部放电检测技术及发展前景探讨[J].科技创新与应用，2020（11）：146-147.

[2]罗思敏，田妍，郑服利，钟少泉，杨森，林艺.开关柜局部放电检测技术应用[J].高压电器，2020，56（04）：204-208.

[3]高阳，谷彩连，刘宝良，吴伟晴.高压开关柜局部放电特性分析与抗干扰研究[J].电力电子技术，2020，54（03）：15-19.

[4]李智勇，周华.高压开关柜局部放电带电检测技术的应用[J].通信电源技术，2020，37（03）：133-134.

[5]龚伟.变电站开关柜局部放电检测数据分析[J].机电信息，2020（02）：118-119.