中压配电设备“体检利器”——APD局放监测装置解读-电子发烧友网

安科瑞刘鸿鹏

摘要

在现代工业企业中，供电系统的安全性和稳定性直接关系到生产运行的连续性与设备寿命。随着金属封闭中压开关设备的大量应用，局部放电（PartialDischarge,简称PD）现象逐渐成为影响设备绝缘性能和系统安全运行的主要风险之一。局部放电的存在虽不会立即导致设备击穿，但若长时间未被发现，极可能引发绝缘劣化、设备损毁乃至电力中断事故。因此，局放监测装置作为一种先进的电气预警设备，正在越来越多地被应用于企业配电系统中。本文将以安科瑞电气的APD系列局放监测装置为例，探讨其在企业配电系统中的具体应用与重要价值。

1. 局部放电监测的必要性

局部放电是指电气设备内部由于气泡、尖刺、杂质等缺陷，在高电场作用下产生的非贯穿性放电。虽然每次放电能量微小，但若长期存在，会对设备绝缘造成不可逆的损伤，从而诱发绝缘击穿。局放现象是设备绝缘老化、退化的重要标志，也是设备潜在故障的重要信号。因此，在企业配电系统中部署实时在线的局放监测手段，是提升电力系统安全性、延长设备使用寿命、减少突发事故的重要技术保障。

2. 局放的危害

局部放电（PartialDischarge,简称PD）虽是一种局部、非贯穿性放电现象，但其长期存在对电气设备和系统的危害非常严重，主要包括以下几个方面：

2.1绝缘老化与劣化

局放会导致电场局部增强，释放高能粒子、紫外线、臭氧等，使设备绝缘材料发生化学、热和机械破坏，时间一久会造成绝缘性能显著下降，缩短设备寿命。

2.2引发设备击穿故障

虽然单次局放能量较小，但在长期积累和重复冲击下，会在绝缘内部形成电树枝、碳化通道，最终可能导致绝缘穿透，发生短路、击穿甚至电弧爆炸事故。

2.3影响系统稳定性

局放信号具有一定的电磁干扰（EMI）特性，可能影响其他保护装置或通讯系统的正常工作，造成误动作或信息丢失，干扰电力系统的稳定运行。

2.4增加运行维护成本

如果未能及时发现和处理局放问题，一旦发展成故障，不仅维修成本高昂，还可能造成设备停电甚至整条生产线中断，造成严重的经济损失。

2.5存在火灾和人身安全风险

局部放电释放的高能粒子和热量，在某些环境下可能点燃绝缘材料或可燃气体，引发设备起火。此外，局放引发的设备击穿事故也会对运维人员造成触电或爆炸伤害。

2.6干扰检测与信号采集

局放产生的高频信号可能干扰企业其他自动化设备的信号采集与数据通信，造成误报、漏报，降低智能化运维系统的可靠性。

局部放电虽然看似“细小”，但其“潜伏性强、积累性高、破坏性大”，是高压电气设备中最危险的隐患之一。因此，对其进行在线、实时、精准的监测与预警是保障设备安全、提升电力系统可靠性的关键手段。

3. APD系列局放装置

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。

APD系列装置包含APD100、APD300L和APD300W三种型号，分别适用于不同的应用场景和监测需求。该系列产品综合运用特高频（UHF）传感器、地电波（TEV）传感器以及超声波（AE）传感器，可全面捕捉开关柜内部的各类局部放电信号，准确识别放电类型、幅度及频次，从而判断设备是否存在潜在绝缘隐患。