开关柜局部放电在线监测设备保障开关柜、电网运行安全 5月16日，据上海钢擎局放检测装置产品部透露：开关柜局部放电在线监测,简称为开关柜局放监测，局放监测系统对开关柜、环网柜、GIS、断路器、变压器等局放监测灵敏度高，能及时发现其微弱的局部放电信号、并精准定位并分析记录该局放位置，报送给业主电力设备维护人员。开关柜局放监测设备对防范因电气器件（断路器等）、电缆、母槽等局部放电引起的输电故障，保障电力一次设备的运行安全。

　　上海钢擎局部放电监测设备，可以将三种监测技术单个（单一局部放电在线监测）、三选二（二合一局放在线监测）、三选三（三合一局放在线监测）模式应用于开关柜局放监测，并采用无线通信模块，将局放在线传感器与局放监测采集装置进行实时在线通讯，实现开关柜/环网柜、GIS等内部器件（含断路器、目测、电缆等）局放监测。

　　电力配电房/变电房中的开关柜长期处于高电压/超高电压、大电流的负荷状态，加上如器件连接松动、器件老化、灰尘、受潮等原因，很容易出现各种输电故障、甚至停电现象，其中最常见的故障源头就是局部放电——据电力部门统计，40%左右的开关柜故障由其内部电气器件、连接件局放现象引起。局部放电会导致绝缘材料损坏，降低设备使用寿命；此外还会产生电弧和短路现象，容易引发设备故障。局部放电的存在不仅会影响开关柜的正常运行，还会对整个电力系统的稳定性造成威胁。因此对开关柜进行局部放电在线监测是保障电力安全输电的必备措施。

　　开关柜局放在线监测系统主要由传感器、信号处理单元和数据分析单元三部分组成。传感器负责采集局部放电信号，信号处理单元对采集到的信号进行预处理和特征提取，数据分析单元则对提取的特征进行模式识别和故障诊断。局部放电信号的采集主要通过电容耦合等方式实现。在信号处理环节，常用的方法包括滤波、放大、检波等。数据分析则是通过时域、频域和调制域等分析方法，提取局部放电的特征量，如放电量、放电相位、放电波形等。通过对这些特征量的分析，可以判断出开关柜的运行状态和潜在故障类型。

　　在高开关柜绝缘层中发生局部放电时会产生电磁波，而开关柜的金属外壳会将这种电磁波屏蔽掉一大部分。不过仍有小部分会通过金属壳体的接缝或者气体绝缘开关衬垫传播出去，而且还会产生一个地电波通过设备金属壳体外表面传向地下。地电波的范围通常在几毫伏直至几伏中间，而且上升时间内有几个纳秒。可以将探头设置于工作状态中的开关柜的外表面，对局部放电活动进行检测。其实检测属于机械振动波的一种，基于能量的角度而言，局部放电的过程即为能量瞬时爆发的过程。

　　电能通过声能、光能、热能以及电磁能的形式释放出去，电气击穿发生在空气间隙，瞬间就可以完成放电，此时电能也会在一瞬间转化为热能，放电中心的气体受到热能的作用会发生膨胀，通过声波向外传播。

　　传播区域内气体被加热后形成一个等温区，其温度超出环境温度；等到这些气体冷却后开始收缩，则会产生后续波，后续波的频率以及强度均比较低，包含各种频率分量，有很宽的频带，的频率大于20kHz。因为局部放电的区域相对较小，所以局放声源即为点声源。时间变化过程中，局部放电所产生的电磁振动会产生电磁波，在固气与气体介质中，局部放电脉冲会发生非常丰富的电磁波超高频分量，最高可达数GHz。

　　实际应用过程中，局放信号的检测可以利用两个探头来进行，将探头检测到信号的时间顺序作为判断依据，放电源的距离较近，就会被先检测到；探头位置不断变化，可以将放电源的大致位置逐步判断出来。或者通过多个探头，将探头检测局放信号的时间差列方程组，可以求出放电源的三维空间坐标，最终确定放电源(局放点位)。