1.1 開(kāi)關(guān)柜局部放電的原因
開(kāi)關(guān)柜在日常的運行中，起著(zhù)變電輸電的重要作用，而很多開(kāi)關(guān)柜日常中都是露天擺放，長(cháng)期日曬雨淋，受各種外部環(huán)境影響，很容易發(fā)生局部放電故障，本文就簡(jiǎn)單介紹開(kāi)關(guān)柜局部放電的原因。
一、電暈放電，通常在氣體包圍的高壓導體周?chē)鷷?huì )出現電暈放電，比如高壓輸電線(xiàn)路或者高壓變壓器等，這些高壓電氣設備的高壓接線(xiàn)端子暴露在空氣中，因此發(fā)生電暈放電的機率相對較大。電暈放電體現出的是典型的、極不均勻電場(chǎng)的特征，也是極不均勻電場(chǎng)下的自持放電。
二、沿面放電，通常在絕緣介質(zhì)表面會(huì )出現沿面放電的現象。這種局部放電的形式屬于特殊的氣體放電現象，電力電纜、電機繞組、絕緣套管的端部等位置比較常見(jiàn)沿面放電。一旦介質(zhì)內部電場(chǎng)的強度低于電極邊緣氣隙的電場(chǎng)強度，而且介質(zhì)沿面擊穿電壓相對較低，沿面放電就會(huì )發(fā)生在絕緣介質(zhì)的表面。通常電壓波形、電場(chǎng)的分布、空氣質(zhì)量、介質(zhì)的表面狀態(tài)、氣候條件等均會(huì )對沿面放電電壓產(chǎn)生影響，所以沿面放電體現出不穩定的特點(diǎn)。
三、內部放電，固體絕緣介質(zhì)內部比較常見(jiàn)內部放電。在生產(chǎn)加工絕緣介質(zhì)時(shí)難免存在材料與工藝缺陷的問(wèn)題，導致絕緣介質(zhì)內部出現內部缺陷，比如摻人少量的空氣或者雜質(zhì)等。一旦絕緣受到高壓作用，內部缺陷就有發(fā)生局部擊穿或者重復性擊穿的可能。通常介質(zhì)自身的特性、氣隙大小、缺陷的位置與形狀、氣隙氣體的種類(lèi)等會(huì )對內部放電的發(fā)生條件產(chǎn)生影響。
四、懸浮電位放電，這種局部放電的形式是指高壓設備中某個(gè)導體部件存在結構設計缺陷，或者其它原因導致接觸不良斷開(kāi)，最終造成該部件位于高壓電極與低壓電極之間并根據其位置的阻抗比獲得分壓發(fā)生放電，針對該導體部件上對地電位稱(chēng)其為懸浮電位。導體具有懸浮電位時(shí)，通常其附近的場(chǎng)強會(huì )比較集中，而且會(huì )破壞四周絕緣介質(zhì)的形成。一般在電氣設備內高電位的金屬部件或者處于地電位的金屬部件上容易發(fā)生懸浮電位放電。
1.2 特高頻檢測原理
局部放電超高頻檢測技術(shù)是一種非接觸的檢測方法，依據是“場(chǎng)"的原理，它通過(guò)天線(xiàn)傳感器接收局部放電過(guò)程中輻射的超高頻電磁波，從而實(shí)現局部放電的檢測。
電力設備絕緣體的絕緣強度和擊穿場(chǎng)強都很高，當局部放電在很小的范圍內發(fā)生時(shí)，該擊穿過(guò)程會(huì )很快，并且在擊穿過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生上升沿很陡的局部放電脈沖電流，其上升時(shí)間為ns級，并激發(fā)頻率高達數GHz的電磁波信號。因此，可以運用超高頻傳感器監測電氣設備內部局放電流激發(fā)的電磁波信號對開(kāi)關(guān)柜的局部放電情況進(jìn)行評估。
局放概述
現階段，我國電力系統對于電能的質(zhì)量提出越來(lái)越高的要求，不僅要確保供電穩定可靠，而且供電的安全性也是重要要求。電力系統中，金屬封閉開(kāi)關(guān)設備得到廣泛應用，因此開(kāi)關(guān)柜運行的是否穩定可靠是重中之重，電氣設備在運行的過(guò)程中由于受到高溫、電壓、振動(dòng)以及其他化學(xué)作用，將會(huì )使得其絕緣性能降低，會(huì )產(chǎn)生局部放電現象，同時(shí)又會(huì )加速絕緣的惡化情況，會(huì )給電力系統造成較大的經(jīng)濟損失。但是，由于開(kāi)關(guān)柜內部空間狹小、零件繁多、結構復雜，絕緣距離小，因此比其它電力設備更容易出現絕緣缺陷，從而對設備安全運行帶來(lái)巨大隱患。
高壓電氣設備的絕緣內部如氣泡間隙、雜質(zhì)、尖刺等缺陷，在強電場(chǎng)作用下使得開(kāi)關(guān)柜絕緣內部的電場(chǎng)分布不均勻，在缺陷部位的電場(chǎng)強度會(huì )增大，從而容易導致該部位發(fā)生未貫穿整個(gè)絕緣的放電，即局部放電。
局部放電一般不會(huì )引起開(kāi)關(guān)柜內部絕緣的穿透性擊穿，但是卻會(huì )導致絕緣介質(zhì)的局部損壞。若其長(cháng)期存在，則會(huì )在一定條件下造成絕緣裝置電氣強度的破壞，最終造成開(kāi)關(guān)柜內部絕緣擊穿。因而對于電氣設備而言，電氣設備發(fā)生局部放電現象是導致其絕緣老化或劣化甚至損壞從而引發(fā)設備損毀及電力系統事故的重要原因之一，同時(shí)局部放電也是設備絕緣完整性退化的標志。因此對電氣設備的局部放電進(jìn)行監檢測是評估設備絕緣狀況的重要手段，也是發(fā)現設備潛伏性故障，最終實(shí)現故障預警，避免故障發(fā)生的有效措施之一。
NY-PD1000型高壓開(kāi)關(guān)柜局部放電監測裝置通過(guò)檢測伴隨局部放電而產(chǎn)生的電磁波輻射并自動(dòng)確定現場(chǎng)局部放電的實(shí)際檢測頻率，隨后將檢測的局部放電的放電次數和放電頻次上傳至服務(wù)器。
1.1 引用標準
下列文件中的條款通過(guò)本標準的引用而成為本標準的條款。
GB/T 7354-2003局部放電測量；
GB 50150 電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準
GB3906-1991 3~35kV交流金屬封閉式開(kāi)關(guān)設備
GB/T16927.1-1997 高電壓試驗技術(shù) 一般試驗要求
GB/T16927.2-1997 高電壓試驗技術(shù) 試驗程序
GB/T 4208 外殼防護等級（IP代碼）
GB/T 17626 電磁兼容試驗和測量技術(shù)
GB/T 2423 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗
GB 2421 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規程
GB 11022 高壓開(kāi)關(guān)設備通用技術(shù)條件
DL/T 356-2010局部放電測量?jì)x校準規范
DL/T 417-2006電力設備局部放電現場(chǎng)測量導則
DL/T404-1997 戶(hù)內交流高壓開(kāi)關(guān)柜訂貨技術(shù)條件
Q/CSG1 0007-2004 電力設備預防性試驗規程
1.2 術(shù)語(yǔ)和定義
1.2.1 局部放電 partial discharge
局部放電在本標準中指的是發(fā)生在開(kāi)關(guān)柜內部絕緣結構中局部區域的現象，包括絕緣表面和絕緣內部的放電。在本標準中的局部放電范疇包括導體表面電暈、絕緣表面爬電及內部氣隙放電等類(lèi)型，屬于廣義概念。根據局部放電的特征又可分為持續性放電和間隙性放電。
1.2.2 持續性放電 Durative discharge
持續性局部放電指的是放電信號持續發(fā)生并向外部傳播，沒(méi)有明顯的沉寂周期。
1.2.3 間歇性放電 Intermit discharge
間歇性局部放電指的是放電發(fā)展過(guò)程中有較為明顯的放電停滯期，在停滯期間沒(méi)有可測的局部放電信號。
1.2.4 地電波法 Transient Earth Voltages（TEV）method
通過(guò)測試局部放電的電磁波特征感應在開(kāi)關(guān)柜金屬外殼表面而產(chǎn)生的瞬間對地電位的方法稱(chēng)為地電波法。地電波信號的產(chǎn)生需要途徑金屬縫隙由內向外傳播。因此，該方法對金屬封閉的設備部件不適用。
1.2.5 在線(xiàn)監測 Online monitoring
在設備運行狀態(tài)下，通過(guò)內置或外置傳感器，連續或定時(shí)地自動(dòng)測量設備內部可能發(fā)生的絕緣缺陷。通常，監測系統長(cháng)期在線(xiàn)運行，無(wú)需人為參與，自動(dòng)完成檢測、通訊和存儲等功能。在線(xiàn)監測期間傳感器探頭不可移動(dòng)。
1.2.6 背景噪聲 Background noise
指的是在在線(xiàn)監測中測試到的非被測試設備產(chǎn)生的信號，主要包括測試系統中的白噪聲、廣播、驅鼠器、某些型號的日光燈、保護電子控制裝置、地網(wǎng)耦合干擾以及其他的連續或脈沖干擾信號。
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