開關(guan)櫃(又稱成(cheng)套(tao)開(kai)關或成(cheng)套(tao)配(pei)電裝置(zhi))是以(yi)斷路(lu)器(qi)為關(guan)鍵(jian)部(bu)件的(de)電氣設(she)備(bei)。生產開關櫃的(de)廠(chang)家根據(ju)壹次(ci)接(jie)線(xian)的要求,將有關(guan)的(de)高(gao)低(di)壓電器(qi)(包括控制電器(qi)、保(bao)護電器(qi)、測量(liang)電器(qi))以(yi)及母線(xian)、載(zai)流(liu)導體(ti)絕緣(yuan)子(zi)等(deng)裝配在(zai)封閉的或敞開(kai)的金屬櫃體(ti)內(nei),並將該(gai)金屬櫃稱(cheng)為開(kai)關(guan)櫃。開(kai)關櫃(gui)是電力(li)系統(tong)中(zhong)接(jie)受(shou)和分(fen)配(pei)電能的(de)裝置(zhi),包括以(yi)下(xia)部(bu)件:發(fa)電、輸電、配電和電能轉換的高(gao)壓開關、控制裝置(zhi)、測量(liang)裝置(zhi)、保(bao)護裝置(zhi)、電氣聯(lian)結(母(mu)線(xian))、外殼、支持件等(deng)。
開(kai)關(guan)櫃(gui)在長時(shi)間運行的情(qing)況(kuang)下或者(zhe)高(gao)溫超載(zai)運行的條(tiao)件下,會(hui)出現(xian)不同(tong)程(cheng)度(du)地局部(bu)放(fang)電現(xian)象(xiang)。長(chang)期的局部(bu)放(fang)電可能加(jia)劇(ju)絕(jue)緣(yuan)老化,導致(zhi)絕(jue)緣(yuan)擊穿(chuan),影響開(kai)關(guan)櫃的正(zheng)常運行,嚴(yan)重時(shi)會(hui)導(dao)致(zhi)開(kai)關(guan)櫃爆炸(zha),造成(cheng)用戶(hu)停(ting)電,影響配(pei)網(wang)供電可靠性,甚(shen)至(zhi)造成(cheng)嚴(yan)重事(shi)故。此外,隨著(zhe)電網(wang)規(gui)模的(de)擴(kuo)大(da),開(kai)關(guan)櫃的裝用數(shu)量(liang)在不斷升高(gao),故障(zhang)發(fa)生(sheng)次(ci)數(shu)也(ye)呈(cheng)現(xian)增(zeng)長(chang)趨勢(shi)。通(tong)過大(da)量(liang)的數(shu)據(ju)統(tong)計和(he)研(yan)究(jiu)發(fa)現(xian):開關(guan)櫃的絕緣(yuan)故障(zhang)中(zhong)有85%是由局部(bu)放(fang)電引起(qi)的(de),局部(bu)放(fang)電既是絕緣(yuan)缺(que)陷(xian)的征(zheng)兆,也(ye)是導致(zhi)絕緣(yuan)事(shi)故的zui終(zhong)原因。
局部(bu)放(fang)電檢測可(ke)有效(xiao)避(bi)免(mian)絕(jue)緣(yuan)事(shi)故。局放(fang)檢測方法包括:光檢(jian)測法、紅外檢測法、超高(gao)頻檢測、超聲波檢(jian)測、地(di)電波檢(jian)測等(deng)。2010年(nian),國家電網(wang)公司(si)頒布(bu)了(le)《電力(li)設(she)備帶電檢測技(ji)術(shu)規(gui)範(試行)》,該(gai)規(gui)範規(gui)定(ding)把(ba)紅外映(ying)像檢測、超聲波檢(jian)測、地(di)電波檢(jian)測作為常(chang)用(yong)的開(kai)關櫃(gui)局部(bu)放(fang)電檢測手段(duan)。
紅外檢測是壹個(ge)簡單的(de)溫度(du)檢測技(ji)術(shu)。超聲波檢(jian)測方法是用超聲波傳(chuan)感(gan)器(qi)去耦合局部(bu)放(fang)電產生的40kHz超聲波,該(gai)方法技術(shu)原理較(jiao)為簡單,早(zao)已被廣(guang)泛(fan)研(yan)究(jiu)。地(di)電波檢(jian)測方法是用容(rong)性的探(tan)頭去耦合局放(fang)產生的電磁波,並(bing)根(gen)據(ju)地電波信(xin)號的(de)幅(fu)度(du)、脈沖次(ci)數(shu)等(deng)特(te)征(zheng)參(can)數去評(ping)估(gu)局放(fang)程度(du)。對(dui)於該(gai)技(ji)術(shu),國內(nei)仍停留在(zai)應(ying)用階(jie)段(duan)。
相對(dui)於其(qi)余檢測手段(duan),地電波檢(jian)測技(ji)術(shu)具(ju)有以(yi)下(xia)優(you)點(dian):可對(dui)開關櫃的(de)局部(bu)放(fang)電源進(jin)行定(ding)位(wei);可以(yi)進(jin)行開關櫃局部(bu)放(fang)電類(lei)型(xing)的分(fen)析工(gong)作;具(ju)有壹(yi)定(ding)的(de)抗幹擾能力(li)。因(yin)此,基(ji)於地(di)電波原理的(de)檢測與(yu)定(ding)位(wei)技術(shu)被(bei)廣(guang)泛(fan)用於國內(nei)的各(ge)大(da)電力(li)公(gong)司。然(ran)而,人(ren)們(men)對(dui)於該(gai)技(ji)術(shu)的(de)研(yan)究(jiu)多(duo)數(shu)是圍繞(rao)數據(ju)挖掘(jue)與(yu)地(di)電波檢(jian)測技(ji)術(shu)的(de)運用這(zhe)兩方面(mian)開展的,很(hen)少對(dui)地電波檢(jian)測原理進(jin)行深入研(yan)究(jiu)。地(di)電波檢(jian)測技(ji)術(shu)尚(shang)有較(jiao)多(duo)的難(nan)點(dian)需(xu)要解決,其(qi)中(zhong)包括:
(1)現(xian)場幹(gan)擾信號對(dui)地電波造(zao)成(cheng)幹擾。現(xian)場的(de)幹擾源有包括了幾(ji)個(ge)類(lei)型(xing):
電力(li)裝置(zhi)引(yin)起(qi)的(de)幹(gan)擾,包括變壓器(qi)和(he)高(gao)壓電纜,這(zhe)些高(gao)壓裝置(zhi)在(zai)運行時會(hui)產生大量(liang)的電磁信(xin)號;開(kai)關(guan)設備(bei)引起(qi)的(de)電磁幹(gan)擾,電網(wang)中(zhong)的(de)開關(guan)電器(qi)工(gong)作時會(hui)向電網(wang)系統(tong)引(yin)入大量(liang)的高(gao)次(ci)諧(xie)波。此(ci)外,由於地(di)電波檢(jian)測頻帶在0-100MHz之間,廣播(bo)信號和(he)無(wu)線(xian)電信號,甚(shen)至(zhi)手機信(xin)號也(ye)可(ke)對(dui)檢測系統(tong)造(zao)成(cheng)影響。廣(guang)播(bo)信號中(zhong)中(zhong)波段(duan)的頻率範(fan)圍在0.5-1.6MHz,短(duan)波段(duan)的頻率在(zai)2.3-25MHz之間,調(tiao)頻段(duan)的頻帶範圍在88-108MHz之間(jian),無(wu)線(xian)電訊(xun)頻率在(zai)900MHz左右。可(ke)見,地電波檢(jian)測系統(tong)需(xu)采取(qu)相(xiang)應(ying)的抗幹擾措施,才能有效(xiao)檢(jian)測到開(kai)關(guan)櫃(gui)的局部(bu)放(fang)電信號。
(2)地(di)電波定(ding)位(wei)技術(shu)研(yan)究(jiu)。國內(nei)基本沒(mei)有相(xiang)關(guan)機構對(dui)地電波定(ding)位(wei)技術(shu)進(jin)行深入的研(yan)究(jiu),地(di)電波定(ding)位(wei)是基於時(shi)間差的定(ding)位(wei)方法,由於信(xin)號的(de)傳(chuan)播(bo)速度(du)近似光速(su),而(er)且信(xin)號在(zai)不同(tong)媒(mei)質傳(chuan)導時,波形(xing)會(hui)產生畸變,所(suo)以(yi)定(ding)位(wei)的難(nan)度(du)較大。
(3)地電波檢(jian)測裝置(zhi)的(de)研(yan)制。地電波檢(jian)測的(de)實質是電磁波,該(gai)電磁波在(zai)金屬壁產生1mV-7V的電壓信(xin)號,通(tong)過用(yong)電容(rong)探(tan)頭可(ke)藕合到該(gai)信(xin)號,由(you)於檢(jian)測到的(de)不是電信號,而(er)是電磁波信(xin)號,我們(men)更(geng)需(xu)要其(qi)在集(ji)總(zong)元件(jian)中(zhong)產生的電磁擾動,深入分(fen)析線(xian)路(lu)特(te)征(zheng)。局放(fang)所(suo)產生的電磁波很(hen)容(rong)易(yi)被檢(jian)測系統(tong)的(de)電磁波幹(gan)擾。信號完整性理論必(bi)須(xu)運用與(yu)檢(jian)測系統(tong)的(de)設(she)計過程(cheng),以(yi)降低(di)電磁輻(fu)射。
由(you)此(ci)可見,研(yan)究(jiu)基(ji)於地(di)電波的(de)開(kai)關(guan)櫃(gui)局放(fang)檢測系統(tong)、解決地電波檢(jian)測與(yu)定(ding)位(wei)技術(shu)的(de)技(ji)術(shu)難(nan)點(dian),對(dui)促進(jin)局放(fang)檢測技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展、保(bao)障(zhang)電力(li)系統(tong)可(ke)靠運行有積(ji)極的意義(yi)。