开关柜局部放电监测装置-国网电科院报告

简婷

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定  201801

开关柜为什么需要局放监测？

   对开关柜进行局部放电监测，是评估设备绝缘状况的重要手段。

   在电气设备的绝缘内部，若存在气泡间隙、杂质、尖刺等缺陷，在强电场作用下，开关柜绝缘内部的电场分布会变得不均匀，缺陷部位的电场强度会显著变大，进而容易导致该部位发生未贯穿整个绝缘的放电现象，即局部放电。

   局部放电通常不会引发开关柜内部绝缘的穿透性击穿，但会导致绝缘介质出现局部损坏。若局部放电长期存在，在一定条件下会破坏绝缘装置的电气强度，最终造成开关柜内部绝缘击穿。

   开关柜局放监测能够尽早发现设备的潜伏性故障并实现故障预警，是避免故障发生的有效措施之一。

局部放电有哪些危害？

   局部放电虽然每次释放的能量很小，但其危害是渐进性和累积性的，长期存在会严重威胁电力设备的安全稳定运行：

绝缘劣化与破坏：

   电腐蚀：放电产生的带电粒子不断轰击绝缘材料表面或内部，造成物理性蚀损，形成碳化通道或电树枝。

   化学腐蚀：放电产生的臭氧（O3）、氮氧化物（NOx）等活性物质与绝缘材料发生化学反应，加速材料老化、分解。

   热效应：放电点局部温度升高，导致材料热分解、碳化。

   三者协同作用，不断削弱绝缘强度，可能导致绝缘击穿。

引发设备故障：

   绝缘性能的持续下降，可能引发相间短路、对地短路等严重故障。

   故障往往具有突发性，可能导致设备严重损坏（如变压器烧毁、开关柜爆炸）。

造成巨大经济损失：

   设备损坏成本：更换大型电力设备（如变压器、GIS）费用高昂。

   停电损失：设备故障导致非计划停电，给工业生产、商业活动和居民生活带来巨大损失。

   维修成本：故障后的抢修、更换需要大量人力物力。

威胁供电可靠性：

   设备故障直接影响电网的稳定运行和供电连续性。

安全隐患：

   严重的设备故障（如开关柜燃弧爆炸）可能引发火灾，对人身安全构成威胁。

安科瑞APD系列局部放电监测装置解决方案

概述

   现阶段电力系统中，金属封闭开关设备得到广泛应用，因此开关柜运行的是否稳定可靠是重中之重。中压电气设备的绝缘内部如气泡间隙、杂质、尖刺等缺陷，在强电场作用下使得开关柜绝缘内部的电场分布不均匀，在缺陷部位的电场强度会增大，从而容易导致该部位发生未贯穿整个绝缘的放电，即局部放电。局部放电一般不会引起开关柜内部绝缘的穿透性击穿，但是却会导致绝缘介质的局部损坏。若其长期存在，则会在一定条件下造成绝缘装置电气强度的破坏，最终造成开关柜内部绝缘击穿。对于电气设备而言，电气设备发生局部放电现象是导致其绝缘老化或劣化甚至损坏从而引发设备损毁及电力系统事故的重要原因之一，同时也是设备绝缘完整性退化的标志。因此对电气设备的局部放电进行监检测是评估设备绝缘状况的重要手段，也是发现设备潜伏性故障实现故障预警，避免故障发生的有效措施之一。APD系列中压开关柜局部放电监测装置通过通过特高频传感器（UHF）、地电波传感器（TEV）和超声波传感器（AE）监测检测电气设备运行时的局部放电信号，从而判断高压电气设备内部是否存在绝缘隐患，提前预警，保障电力系统安全可靠运行。

系统组网图

开关柜局部放电监测装置

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产品应用

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APD300局部放电装置以获取国网电科院报告