技術(shù)文章
在電力系統(tǒng)中,開關(guān)柜作為輸配電的核心設(shè)備,承擔(dān)著電能分配與設(shè)備保護(hù)的重要職責(zé)。而開關(guān)柜局部放電——即開關(guān)柜內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)在電場作用下局部區(qū)域發(fā)生的非貫穿性放電,是反映絕緣狀態(tài)的關(guān)鍵指標(biāo)。若忽視局放監(jiān)測,輕則加速絕緣老化,重則引發(fā)絕緣擊穿、設(shè)備燒毀,甚至造成大面積停電,因此精準(zhǔn)監(jiān)測與防控開關(guān)柜局放,是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的核心環(huán)節(jié)。
開關(guān)柜局放的產(chǎn)生,多與絕緣缺陷及運行環(huán)境相關(guān)。常見誘因包括:絕緣材料存在雜質(zhì)、氣泡或裂紋;導(dǎo)體與絕緣件接觸不良;長期運行后絕緣表面附著粉塵、油污;環(huán)境濕度超標(biāo)。這些缺陷會使局部電場強(qiáng)度超過絕緣介質(zhì)耐受值,引發(fā)電子崩與光子發(fā)射,形成局放。局放雖初期放電量小,但會持續(xù)產(chǎn)生臭氧、氮氧化物等腐蝕性氣體,逐步侵蝕絕緣材料,最終導(dǎo)致絕緣失效。
目前主流的開關(guān)柜局放檢測技術(shù),已實現(xiàn)從“離線抽檢”向“在線實時監(jiān)測”的升級。離線檢測中,超聲波檢測法通過捕捉局放產(chǎn)生的高頻聲波,定位放電位置;超高頻檢測法接收局放輻射的超高頻電磁波,實現(xiàn)微弱局放信號的精準(zhǔn)捕捉,抗干擾能力強(qiáng)。在線監(jiān)測則通過在開關(guān)柜內(nèi)植入傳感器,實時采集局放數(shù)據(jù),結(jié)合后臺系統(tǒng)分析放電趨勢,當(dāng)放電量超過閾值時自動報警,避免突發(fā)性故障。此外,氣體檢測法可通過分析開關(guān)柜內(nèi)SF6氣體分解產(chǎn)物,間接判斷局放嚴(yán)重程度,適用于SF6氣體絕緣開關(guān)柜。
防控開關(guān)柜局放,需從“源頭預(yù)防”與“運行維護(hù)”雙管齊下。源頭端,選用優(yōu)質(zhì)絕緣材料,優(yōu)化柜體結(jié)構(gòu)設(shè)計,生產(chǎn)過程中嚴(yán)格控制絕緣件加工精度,減少氣泡、雜質(zhì);安裝時確保導(dǎo)體連接緊固,做好柜體密封防潮。運行維護(hù)端,定期開展局放檢測,及時清理絕緣表面污穢;利用在線監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)動態(tài)預(yù)警,對超標(biāo)設(shè)備及時停電檢修,更換老化絕緣件。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)推進(jìn),開關(guān)柜局放監(jiān)測為電力設(shè)備運維提供更精準(zhǔn)的決策支持。