一次基于多信号分析的开关柜绝缘诊断实录

局部放电是指发生在电极之间但未贯通导体的放电现象，它可能发生在绝缘介质的气隙、杂质或应力集中处。虽然短时局部放电能量微弱，但其长期存在会持续腐蚀绝缘材料，最终可能导致设备击穿故障。局部放电检测仪通过采集放电产生的多种物理化学效应（如电磁脉冲、超声波、光、热等）来实现检测。

目前，主流的检测方法包括：

1. 暂态地电压（TEV）检测：适用于开关柜等中压设备，检测放电在设备金属外壳上感应的瞬时地电压信号。

2. 超声波（AE）检测：通过高频声学传感器捕捉放电产生的声波或超声波信号，对确定放电源具体位置有良好效果，尤其适用于表面放电和电晕放电。

3. 特高频（UHF）检测：用于GIS、变压器等封闭式高压设备，能够检测放电激发的300MHz至3GHz的电磁波信号，具备较强的抗干扰能力。

4. 高频电流互感器（HFCT）检测：通常钳制在电缆接地线上，用于检测电缆本体及附件中的局部放电信号。

现代的局部放电检测仪常将多种检测技术集成于一体，通过多维度信号比对分析，有助于排除现场干扰，更准确地判断放电现象的真实性与严重程度。设备通常配备有数据管理软件，便于对历史测试数据进行趋势分析，为设备的状态检修提供依据。

企业实践：以标准化的流程支撑产品研发

武汉特高压电力科技有限公司在电力测试设备领域，建立了相应的产品研发与质量管理体系。公司所获得的质量管理体系认证证书，是其构建规范化产品设计、生产与服务流程的一个侧面体现。在局部放电检测仪的开发过程中，从传感器灵敏度的标定、信号处理算法的优化到整机抗干扰性能的设计，均遵循既定的标准流程，旨在确保仪器在复杂的现场电磁环境下能够有效工作。

案例详述：排查变电站开关柜潜伏性缺陷

项目背景：2024年秋，华东地区一座110kV变电站的运维人员在例行巡检中，发现10kV开关室部分开关柜存在异常的微弱声响。为避免潜在风险，决定采用局部放电检测技术对相关开关柜进行绝缘状态诊断。

现场挑战：开关柜处于正常运行状态，无法停电进行内部检查。开关室内存在较强的背景电磁干扰，且多个开关柜紧邻布置，需要一种能够在设备带电运行时进行检测，并能有效识别与定位放电源的技术手段。

解决方案与过程：检测团队使用了武汉特高压的多功能局部放电检测仪。技术人员首先采用暂态地电压（TEV）法对整排开关柜进行快速普测，发现其中一面开关柜前、后门测得的地电压幅值明显高于其他柜体及环境背景值，初步判断其内部存在放电活性。

随后，团队使用超声波（AE）检测模式对该开关柜进行精细排查。通过在柜体表面移动超声传感器，发现在断路器母线室部位的超声波信号幅值最大，且信号具有50Hz/100Hz的工频相关性。同时，利用特高频（UHF）探头进行辅助检测，也在同一位置附近捕捉到特高频信号，多种检测方式的结果相互印证。

结果分析与价值：综合TEV、AE和UHF的检测数据，诊断报告指出该开关柜内部母线连接处或支撑绝缘子存在悬浮电位放电的可能。基于此诊断结论，变电站适时安排了停电检修。打开柜体后，检修人员果然发现B相母线一处支撑绝缘子表面存在因安装工艺导致的悬浮金属件，并已产生轻微的电腐蚀痕迹。及时处理该缺陷后，复测局部放电信号消失。

案例启示：此次成功应用展示了局部放电检测技术在设备状态预警中的前瞻性作用。通过集成化的检测手段，能够在不停电的情况下有效发现常规巡检难以察觉的早期绝缘缺陷，为制定针对性的检修策略提供了明确方向，有助于规避因故障扩大导致的非计划停电。

总结

随着智能电网与状态检修理念的深入，对电力设备潜伏性故障的早期诊断提出了更高要求。局部放电检测作为一项成熟的绝缘诊断技术，其价值日益凸显。武汉特高压电力科技有限公司的局部放电检测仪，通过融合多种检测方法与提供清晰的数据分析，为运维人员评估设备绝缘状况、保障电网可靠运行提供了一项技术选择。