目前对开关柜进行的在线监测项目主要是从绝缘性能、导电性能和机械性能三个方面来展开的,其中以绝缘性能最为重要。
开关柜的绝缘性能可以通过局部放电的检测来反映。开关柜内部的局部放电不仅产生电信号,而且伴随着有声信号和光信号,并导致气体分解。所以用来监测的方法有电测法、声测法、光电法和化学方法。采用气体分析的化学方法和光电检测方法检测开关柜中的局部放电,在原理上虽然可行,但是由于检测时灵敏度太低,一般不用作在线检测。声测法具有较高的灵敏度,且是非侵入式的,传感器移动方便,在现场测量中使用较多。电测法包括常规电测法(IEC270)和超高频(UHF)法。常规电测法由于抗干扰能力太差,只在实验室里使用;UHF法是目前用于开关柜局放在线监测较合适的方法。UHF法检测开关柜中由局放激发的频率在UHF段(300M-3GHz)的电磁波。由于通常的噪声干扰频率都在300MHz之下,UHF法自身具有无可比拟的抗干扰性能。加之具有故障源定位及识别的能力,近年来UHF法是局放在线检测研究的重点。
采用暂态地电压(TEV)传感器在线检测气体和固体绝缘的开关柜已经有30多年的历史了。这些传感器就是小的射频(RF)天线,检测开关柜内放电释放出来的高频局放脉冲。这些脉冲通常脉宽只有几十个ns,可以作为开关柜内局放非侵入式检测的良好媒介。暂态地电压(TEV)传感器在这种情况下的放电检测中有良好的效果。传感器通过磁铁固定在接地的、金属封闭的开关柜面板上,可用于在线测试。
各供电公司声电波检测设备目前有PDL1局部放电定位仪、PDM03局部放电监测仪等,但是在现场实际检测中遇到一些问题:
(1)目前最大的问题是检测时易受到变电站内、变电站周围各种干扰的影响,对测试者的经验要求较高;
(2)发现干扰源后,有些很难彻底排除;
(3)检测数据个体差异较大,需要对原始数据进行后期分析和处理;
(4)发现的案例绝对数有限,发现分析过程尚无统一模板可以将分析过程予以固化;
(5)故障判断依靠经验居多,数据处理较为复杂,很难用简单的数据加以量化。
鉴于声电波检测设备PDL1是以dB的形式显示局放的,抗干扰的能力较差,PDM03判断局放源及其数量的规则比较简单,抗干扰的能力不强。如何解决这些问题,使得声电波局放检测工作能够实用化,真正实现开关柜的局放在线监测,还需要大量的工作。