高压开关柜是电力系统非常重要的电气设备,其内部绝缘部分的缺陷或劣化、导电连接部分的接触不良都使安全运行受到威胁。根据1989-1992年间全国电力系统6-10kV开关柜事故统计,绝缘和载流引起的故障占总数的40.2%,其中由于绝缘部分的闪络造成的事故占绝缘事故总数的79.0%。由于在事故潜伏期可能产生放电现象,故可以通过对放电的监测得到相关的信息。
局部放电检测按检测的物理量性质分有电测法和非电测法。根据局部放电过程中所产生的各种在放电现象,相应的出现了脉冲电流法(ERA法)、超声波检测法、光测法、红外检测法、化学检测法、射频检测法等检测方法,其中脉冲电流法和超声波检测法应用最为广泛。
局部放电超高频检测技术是一种非接触的检测方法,依据的是“场”的原理,它是通过天线传感器接收局部放电过程中辐射的超高频电磁波,从而实现局部放电的检测。局部放电超高频检测技术是局部放电检测的一种新方法,近年来在国内外得到了较快发展,并在电力设备如GIS、同步电机、变压器、电缆等的检测中得了应用。超高频检测技术具有检测信号频率高,外界干扰信号少等特点,因而检测系统受外界干扰影响小,可以极大地提高电气设备局部放电检测,特别是在线检测的可靠性和灵敏度。
超高频法用于高压开关柜在线监测有明显的优点,因此这一测量技术发展很快,已在英国和法国的几个400kV变电站中取得经验。德国一些大学对此技术很感兴趣,对接受UHF信号的天线进行了理论分析和试验研究。瑞士ABB高电压技术公司在550kV的GIS试验装置中对UHF法的适用性与灵敏度进行了研究,并与常规的脉冲电流法作了对比。韩国已经形成了比较成熟的基于传感器技术的高压开关柜局放监测系统,应用400-800MHz频率范围的超高频传感器,对柜体内器件(如CT、PT)、母线连接处、支持绝缘子表面及开断装置进行了试验验证。各国的研究均表明,UHF法用于高压开关柜绝缘的在线监测有很好的前景。