开关柜局放检测技术国内外研究现状(一)-中试控股

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开关柜局放检测技术国内外研究现状(一)

时间：2020-08-10

近年来，国内外很多研究学者都致力于开关柜局部放电的检测技术的研究与比较，相继提出了电脉冲检测、超高频检测、电磁波检测、光检测法及超声波检测法等。开关柜属于封闭式设备，为了实现在线检测且不影响开关柜的运行状态，国内外的电力运行单位都倾向于采用非侵入式检测。局部放电超声波信号本质上由局部放电产生时发射的机械信号衍变而来，其物理特性决定了其具备很好的抗电磁干扰能力，具备实现在线检测的条件，同时还可以实现局部源的定位。超声波检测方法也有分类识别局部放电的潜力，便于更进一步的实现绝缘状态的细致评估。因此，在电力系统中得到了广泛的认可和应用。

局部放电活动在整个声谱范围中都存在声波辐射，可以通过听声音来检测局部放电活动的异常，但检测结果的可靠性与检测人员的听觉能力有关，使用仪器来检测局部放电超声波信号，具有以下几点优势，①仪器的检测结果较为客观，与检测人员无关；②无需经验丰富的操作人员，降低了人力成本；③其频率特性决定了信号具有很强的方向性。目前，应用到超声波局部放电检测中的检测设备在灵敏度方面得到了认可，微弱的局部放电信号也可以被检测到；但当检测现场存在高频噪声的时候，检测会受到环境噪声的干扰，局部放电超声波信号具备较强的方向性，信号从开关柜的缝隙和开口中发射出来，检测设备的传感器需要对准局部放电源，并且还存在读数不易解读的缺陷。同时，在此类检测系统中，一些与局部放电检测相关的阈值都是通过手动设置，阈值设置准确与否与设置人员的经验丰富程度有很大关系，也就是说不同的检测单位或人员对同一被测设备有会有不同的检测方法和对检测结果的解释，很容易造成误判漏判的混乱局面。

很对专家学者致力于实现基于超声波的局部放电定量分析及智能识别。上世纪80年代，德国和日本的科学家曾在此方面进行过研究，但并未得到理想的结果。随着信号处理技术的发展，人们对利用频谱识别技术来诊断局部放电寄予厚望。非线性数学及人工智能的发展，为实现局部放电的模式识别奠定了坚实的基石，其尝试也取得了一些进展，特别是在成熟的数学分析体系及传感器的辅助下，基于超声波的局部放电模式识别不再仅仅是停留在论证阶段。

目前基于超声波检测法的局部放电检测技术在国内外己经有了一定的应用，且有基于超声波检测原理的局部放电检测设备投入市场使用，但用户反馈这些设备检测效率较低。目前的设备数据分析能力有限，对超声波信号的分析仅局限于超声波信号幅值的计算及超声波信号转换为语音信号的监听，对超声波信号包含的丰富绝缘信息利用率较低，检测结果不可靠。同时，目前国内外尚无明确的测量规范标准面世。