摘要：监测和诊断高压开关柜及其故障时所采用的技术，为目前的电力行业提供了强大的技术支持，并且其在实践中的应用价值较高，能够从稳定运行和安全运行方面，为高压开关柜设备提供强大的保障，并保证电力系统运行的正常性，具有十分重要的作用。 关键词：新型高压开关柜；在线核相装置；研究应用
随着我国电力工作的不断发展，电网系统在运作的过程中，高压开关的使用越来越频繁，其主要目的就是为了能够使得整个系统的运作更加的稳定，但是局部放电形象的频发也在一定程度上增加了其安全风险，影响电力系统运行的稳定性。本次研究工作就以高压高危为主要研究对象，针对开关柜局部放电检测问题展开进一步的探究，力争在最短时间内检测并排出现问题的问题，以恢复高压开关柜的正常运转。 1新型高压开关柜在线核相装置综述
本项目采用全自动、智能化方案设计，保证通用性、安全性。工作面板采用绝缘板；三相核相触头采用10kV直降220V，防止人员触电；可通过输入生产厂家开关型号自动调整6个核相
臂尺寸与柜内静触头一致、自动调整小车导轨柜内导轨一致、遥控或自动进入柜内打开绝缘挡板，插入核相臂核相，并用屏幕显示核相结果，判断相位角对应情况。该通用型开关柜全自动核相装置组成构件包括：大小与开关柜相匹配的机架和安装在机架底部的底盘车[1]；机架呈L型，竖直放置，机架分别设有与开关柜内上下回路接头相对应的三组检测臂，每组检测臂包括两条上下平行布置的检测臂；检测臂包括触臂、铝块及传感器，触臂、铝块及传感器从左到右依次连接，传感器的右端与机架开口的内侧连接，触臂的左端安装有动触头；动触头、触臂、铝块、传感器依次电性连接；机架开口的外侧分别安装有显示器和位于显示器下端的相位比较器。显示器包括上触头带电显示器和下触头带电显示器，同时，显示器与相位比较器电性连接，而上触头带电显示器分别与开关柜上回路相对应的三个传感器电性连接，下触头带电显示器分别与开关柜下回路相对应的三个传感器电性连接；相位比较器设有指示灯，所述的相位比较器分别与每组的传感器电性连接；所述的车轮与底盘铰接，且两侧车轮之间的宽度与开关柜相匹配。
2新型高压开关柜在线核相装置的研究和应用
设计的高压开关柜局部放电传感装置主要由耦合电容。作为传感装置的重要组成部分，乃至整个测量系统重要环节，其容值选取具有严格条件限制，固定的测量仪器仅能与特定容值的耦合电容相匹配[2]。为提高开关柜局放检测准确性，本处选用静电容量为1nF、额定电压为10kV的高压陶瓷电容芯棒作为耦合电容Ck。检测阻抗模块。通常情况下，用于局放测量的检测阻抗被分为两类：RC型及RLC型。当对单位时间内的局放脉冲数进行统计并要求对脉冲波形做相关分析时，通常选用不引发振荡的RC型检测阻抗；当出于反干扰要求，测量仪表的放大电路前端连接有带通或调谐滤波器时，选用振荡频率与滤波器谐振频率相吻合的RLC型检测阻抗更为恰当。基于后续电路设计要求，本处设计选用RLC型检测阻抗，通过合理选用电容、电感、电阻等元件，使工频电压输出限定在行业规定的人体安全电压限值36V以下，同时尽可能不影响局放脉冲信号输出。
2.2仪表硬件系统
信号调理单元，监测仪表的信号调理单元主要利用无源及有源滤波技术，程控增益放大技术，绝对值峰值检波技术等，对局部放电信号进行相关调理变换。选择合适的检测频带宽度是局放监测系统硬件设计的基础，当高压开关柜通电运行并发生局部放电时，为避免无
线电干扰，同时期望增加系统对绝缘状态监测的覆盖面，系统设计信号检测频宽为100kHz~10MHz；同时，因每次放电量大小分布随机性较强，少则几pC，多则上万pC，一般系统测量范围很难满足要求[3]。为解决该问题，本系统采用输入电压范围较宽的程控增益放大电路；通过有源、无源滤波技术，提高测量信号的信噪比，从而增加系统局放检测灵敏度。CPU系统。完成对局放信号的数据采集；完成信息的本地显示和告警；完成与后台系统的通讯和信息交互。电源系统。依据仪表硬件系统供电要求，将现场照明用电转换，电源输出经纹波处理后分别为信号调理电路、CPU系统及外围电路供电。拖布
2.3特高频检测法
研究人员发现，高压开关柜在正常使用过程中，若出现了局部放电的问题，则会同时形成一定频率的特高频电磁波信号，相应信号的频率一般能够维持在300兆赫兹到3G赫兹之间，这就给特高频检测法的使用创造了必要条件。而且随着近些年来相关研究的不断深入，特高频检测法在实际使用过程中不仅可以完成信号采集工作，而且还能够结合材料的数据进行进一步分析，获取相应的信息数据，如幅值、相位等信息。这些信息的高效准确的获取，也为后续分析局部放电现象的故障原因和对策研究工作，提供了必要的数据支撑
和理论依据[4]。在整个电力系统中，高压开关柜设备实际上属于一种金属封闭开关设备类型，因此其在运作过程中所产生的特高频信号，就会由柜体的缝隙中传到外界，如果研究人员能够根据这一特性，采用特高频信号检测法，就可以实现非接触外置式的信号接收和分析作业，其工作原理也与超声波检测方法相似，且在实际使用的过程中，若能够将信号采集点选择在合适的位置上，就可以保证信息采集和分析工作的有效性和准确性，且伴随着技术不断成熟，其灵敏度和抗干扰能力也在随之增强，在未来运营的过程中，其信号分析结果的可靠性也会进一步提升。cap3
自动化测试脚本2.4超高频法
超高频法是近年来兴起的一种局部放电在线检测技术。它具有灵敏度高、抗干扰能力强等特点，受到业界研究人员的广泛关注。开关柜内的局部放电将激发频率高达GHz的电磁波信号，可在柜内和柜外传输。开关柜等电气设备接收到的环境干扰信号频率通常低于200 MHz。采用超高频方法，不仅可以避免大部分干扰信号，而且可以获得丰富的放电数据。UHF方法可以有效地采集放电信号脉冲波形的幅度、相位和上升沿。经过特征提取和处理，可以有效识别开关柜内的放电类型，利用电磁波时差原理定位放电源。
结束语：
总而言之，在线监测高压开关柜时，必须首先定义要监测的开关柜的项目。为了解决此问题，在实际操作中，有必要大致了解故障的类型和高压开关柜的特性。一旦确定了监测项目，就必须选择适当的传感器以确保有效的故障诊断。实际上有许多影响因素增加了故障诊断的难度，例如开关柜本身的设计以及操作过程中状态的不确定性。此外，在操作过程中可能会出现不可预见的情况，会影响高压开关柜的在线监测为了更好地执行高压开关柜的在线监测，结合当前的一些方法，可以很好地解决上述问题。
参考文献：
[1]姚曙,符昌龙,宋金德.新型高压开关柜温度控制器监测系统设计[J].中国住宅设施,2021(09):69-70.
[2]刘浩.12 kV KYN高压开关柜与断路器配柜绝缘效果优化措施[J].中国新技术新产品,2020(19):58-60.
水平面[3]刘东明,李军,王军波,王俊清,王潇霏.高压开关柜无线红外在线测温系统设计[J].山东电力
技术,2019,46(12):55-59.
[4]冯亦佳,张治忠.10kV高压开关柜电气设备在线测温系统应用研究[J].现代信息科技,2019,3(15):179-180+182.
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