（广东电网有限责任公司肇庆供电局广东肇庆526020）
摘要：在电力系统的配电网中，高压开关柜已经得到广泛应用，用来保护和控制设备、线路。然而，在高压开关柜的使用中出现了较多因载流、绝缘导致的故障，其中绝缘事故发生主要原因是由于闪络。在发生事故之前，会有局部放电现象。为此检测高压开关柜局部放电能够预测事故发生，从而做好及时解决故障，降低事故发生率。本文主要分析高压开关柜局部放电TEV检测法，并依据其在实际应用中的不足提出改进方案，提高TEV对局部放电的检测准确率。
关键词：高压开关柜局部放电TEV检测法
引言：
高压开关柜发生的很多是绝缘劣化导致，而造成绝缘劣化的一个原因就是局部放电。放电形式为内部放电和表面放电，在发电过程中会有多种形式物理现象，比如电磁波、电、光、热、声等和一些化学反应，所以检测局部放电有多种方法，比如TEV检测法、超声法、超高频法、脉冲电流法等等。其中TEV检测法在很多电力企业中得到应用，以通过检测放电来发现高压开关柜中出现的绝缘故障，其检测产品主要有两款仪器：PDL1和UntraTEV+。在实际生产中，多配套是使用这两款仪器，先用UntraTEV+巡检，在发现异常问题时用PDL1定位，去顶发生局部放电的具体柜面。在实际应用TEV检测法，出现了定位不可靠的问题，需要对其进行分析和改进，提高其检测质量。
1.TEV检测法的内涵
在对高压开关柜进行局部检测的方法中，TEV检测法有较为广泛的应用。TEV法，又称为暂态地电压法，大部分是利用电容耦合探测器对局部放电现象进行检测，其优点是安装简单且成本较低，操作方便，方便用于定位故障、有较宽的频带和较高的灵敏度。高压开关柜里面出现局部放电时，会有电磁波产生并传播到各个方向，这些电磁波通过垫圈连接位置和绝缘位置向柜体外表面移动，并形成TEV（暂态对地电压）在柜体表面位置[1]。
电网变电站一般是并柜运行多个开关柜，形成一排，其一排的规模能够达到有几十面，所以精确定位开哪个开关柜发生了局部放电能够提高检修的精确性和检修速度。与电网大型设备，比如变压器相比，高压开关柜有不同的定位要求，这主要是因为从结构上变压器可以被当做单腔体设施。高压开关柜的定位要确定放电的具体明确坐标，因此需要的传感器较多。在利用TEV法对局部放电进行检测时，使用两个TEV传感器与主机相连，从而准确定位放电源。高压开关柜内部产生的电磁波在传播到四周后会先到达一个传感器，之后再达到另一个传感器，达到两个传感器之间的时间差是两个传感器距离和电磁波波速的比值。所以，如果如果左边通道波头早于右边通道波头接受到电磁波，并且两者之间的时间差大约是两个传感器距离和波速之间的比时，可以判断信号是传感器的左方。
2.TEV检测的应用问题
基于暂态地电压法的大多是高压开关柜局部放电检测设备在很多电力企业的应用中取得了较好的效果，但是在实际应用中还存在定位在一定程度上的可靠问题，特别是在出现较大放电强度时[2]。出现这个问题主要是由于传统检测工具对信号先后顺序进行判断的依据是触发电平处那一瞬态先后，而高压局部放电尤其信号的复杂性、传播中发生的折反射，导致在电平较高时信号顺序无法对信号起始点先后做准确反映。
除此之外，如今使用较为广泛的高压开关柜局部放电检测设备只能对内部放电幅值信息进行测量，但是仅仅依靠幅值得不到放电信号其他的特征信息，在对干扰信号的识别上较为不足。与此同时，变电站电磁环境的复杂也会影响测量准确性，所以需要改进TEV检测方法，提高检测的准确度。
3.改进高压开关柜局部放电TEV检测方法的措施
在对高压开关柜局部放电进行检测的方法中，相对于脉冲电流法较弱的抗干扰能力，TEV法（暂态地电压法）有较强的抗干扰能力，在解决定位可靠性问题后，就能够得到更为广泛的应用[3]。为了解决TEV设备在检测中的不足，组建新型的检测系统。这一新型的检测系统主要优势是能够测量和记录暂态对地电压的放电波形，并且直观展示出来，构建了强大平台来分析局部放电的复杂情况、这一系统由计算机系统、数据采集系统和传感器组成。这几个组成之间的关系如图一所示：
图一：新型检测系统运行示意图
①传感器。新型检测系统使用的传感器是EA企业PDL1所用的地电波传感器，这种传感器属于电容式传感器，可以利用电容耦合有效测量局部放电产生的暂态地电压信号。地电波传感器主要参数是：1mV最高灵敏度，50Ω输入阻抗，3到60ＭHz的检测信号带宽；②采集数据单元。数据采集卡使用的是两通道的，主要性能是：不大于1千克的重量，1GS/s单通道最大采样率，500MS/s双通道最大采样率，8bit垂直分辨率，250ＭHz带宽。这种采集卡带宽是远远大于传感器最大带宽，前者约是后者四倍，可以对传感器接受到的暂态地电压波形做准确测量，达到较高的定位准确度；③新型检测系统的计算机系统，系统上位计算机为便携式，方便对采集到的数据做快速处理。与此同时，用户可以使用Pico采集卡自行设计软件来采集数据，也可以在需要的情况下自行编写处理数据的程序，达到自动定位。
4.改进TEV检测定位系统应用
某个变电站在使用UltraTEV+技术做普遍测量时，测出背景噪声是18分贝，利用暂态地电压法对G4面柜体进行测试得出其30分贝，需要对其状态进行密切跟踪。之后利用新型的检测系统实施定位，其放电强度达到36分贝，信号峰值为62mV，在G2高压柜的附近可以嗅到轻微臭氧味。把A、B两个暂态地电压法传感器分别放置于该面高压开关柜的前面板上下部，实施定位，最后测到的暂态地电压响应如下图所示。
图二：高压开关柜前面板暂态地电压信号波形
图中A所对应信号比B所对应信号要落后一些，这表示高压开关柜内局部放电位置与该面的开关柜下部开关室较为接近。之后进行停电检查，在下面开关被拉出后可以发现在开关的上臂上有放电痕迹存在，在放电点附近有明显的绿色铜锈和锈蚀螺栓。在处理了这个不足之后，重新投入运行高压开关柜，在之后跟踪监测的三个月内，没有再发生异常局部放电现象。
5.结语
高压开关柜在电网系统中的应用比较广泛，但是其存在的故障经常会导致发生安全事故。为此，采用了暂态地电压法来检测局部放电，从而及时发现开关柜内出现的故障。针对暂态地电压法出现的定位可靠性问题，组建了含有信号处理系统、高速采集卡、传感器的新型检测系统，达到对暂态地电压信号的有效采集和直观显示，提高了对故障的定位可靠性问题，其准确度和灵敏度都比较高，应该得到广泛推广和应用。
参考文献：
[1]王卫东,张继坤,赵建沛,等.基于脉冲电流法和TEV的开关柜局部放电检测研究[J].电工电气,2015(8):51-54.
[2]田树军,韦巍,李锐鹏,等.高压开关柜局部放电TEV检测方法的改进[J].电工技术,2014(4):44-45.
[3]邓雨荣,田树军,李锐鹏,等.一种改进的10kV开关柜局部放电TEV检测及定位技术[J].绝缘材料,2014(2):93-96.