帶電檢測(cè)技術(shù)在GIS內(nèi)部局部放電缺陷檢測(cè)中的應(yīng)用

李翠

【摘 要】本文主要闡述了通過(guò)帶電檢測(cè)技術(shù)測(cè)試發(fā)現(xiàn)異常后，采用超聲波局放檢測(cè)、特高頻局部放電測(cè)試、SF6氣體微水、組分測(cè)試等多種監(jiān)測(cè)手段對(duì)異常設(shè)備進(jìn)行綜合監(jiān)測(cè)，綜合分析。通過(guò)多種檢測(cè)方法綜合分析判斷，最終確定了放電原因和缺陷部位。同時(shí)對(duì)帶電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用提出了幾點(diǎn)建議。

【關(guān)鍵詞】帶電檢測(cè) SF6氣體微水 局部放電 建議

1 GIS設(shè)備帶電檢測(cè)技術(shù)分析

目前GIS在線監(jiān)測(cè)技術(shù)主要有油色譜在線監(jiān)測(cè)、鐵心接地電流在線分析、繞組變形在線分析等。帶電檢測(cè)技術(shù)主要有紅外熱像檢測(cè)、超聲波局放檢測(cè)、特高頻局部放電測(cè)試、SF6氣體微水、組分測(cè)試等。當(dāng)GIS設(shè)備發(fā)生局部放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生高頻電磁波、超聲波、光、熱、氣體以及新的生成物等。本文論述了使用帶電監(jiān)測(cè)采集設(shè)備采集在局部放電過(guò)程中產(chǎn)生的異常物理量，進(jìn)行綜合分析，判斷故障性質(zhì)及故障點(diǎn)，進(jìn)而為設(shè)備檢修提供有效的依據(jù)。

2 應(yīng)用實(shí)例分析

2.1 異常概況

2105年06 月21 日，檢測(cè)人員在對(duì)220kV阜東變電站超聲波局放檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，220kV烏阜東一線24947 隔離開(kāi)關(guān) C 相區(qū)域超聲波局放數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，該信號(hào)幅值較大，信號(hào)相位穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的 100Hz相關(guān)性，具有明顯局部放電特征。在隨后進(jìn)行超高頻局部放電測(cè)試中，該區(qū)域絕緣盆子澆筑孔處及外部空間均檢測(cè)到明顯的特高頻局部放電信號(hào)。通過(guò)波形圖譜分析，該放電可能為懸浮放電，通過(guò) G1500 聲電聯(lián)合定位系統(tǒng)，初步確定缺陷位置位于220kV烏阜東一線 24947隔離開(kāi)關(guān) C相機(jī)構(gòu)區(qū)域。

2.2 檢測(cè)對(duì)象

220kV阜東變電站2013年09月投入運(yùn)行，220kV及110kV設(shè)備采用戶外GIS設(shè)備，設(shè)備制造廠：220kV山東泰開(kāi)，出廠日期：2013年02月；110kV北京北開(kāi)，出廠日期：2013年1月。檢測(cè)項(xiàng)目：特高頻局部放電測(cè)試、超聲波局部放電測(cè)試、SF6氣體微水、組分測(cè)試、紅外成像測(cè)試。測(cè)試時(shí)變電站運(yùn)行方式：220kVGIS一次設(shè)備接線方式為雙母雙分段接線，目前共有 4條220kV出線及和2臺(tái)主變間隔。220kV GIS一次設(shè)備的盆式絕緣子均帶有金屬屏蔽，但在出廠時(shí)已預(yù)留澆筑孔，可進(jìn)行特高頻帶電檢測(cè)。測(cè)試過(guò)程中設(shè)備全部帶電運(yùn)行。

2.3 檢測(cè)儀器及裝置

本次測(cè)試采用儀器：DMS特高頻局部放電測(cè)試儀、AIA-2超聲波局部放電測(cè)試儀、PDS-T90局部放電測(cè)試儀、P630紅外成像儀、STP1000+氣體綜合分析儀、G1500（上海華乘）聲電聯(lián)合局部放電定位儀。

2.4 檢測(cè)數(shù)據(jù)

（1）測(cè)試人員采用華乘 T90超聲波局放測(cè)試儀對(duì)該區(qū)域進(jìn)行超聲波局放測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)，烏阜東一線 24947隔離開(kāi)關(guān)C相區(qū)域附近出現(xiàn)間歇性超聲波局放信號(hào)異常，超聲波局放測(cè)試值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出背景測(cè)試值。T90測(cè)試出該區(qū)域超聲波信號(hào)具有較強(qiáng)的信號(hào)幅值，100Hz相關(guān)性達(dá)到 1.8mV，相位圖譜及連續(xù)波形均存在異常。（2）隨后測(cè)試人員采用 AIA-2型局放測(cè)試儀對(duì)該設(shè)備進(jìn)行局放測(cè)試，24947隔離開(kāi)關(guān)C相區(qū)域附近存在間歇性異常信號(hào)，放電強(qiáng)度較大，幅值達(dá)到60mV，100Hz相關(guān)性達(dá)到3mV。（3）測(cè)試人員使用泰普聯(lián)合 STp1000+及 TP40型 SF6氣體綜合測(cè)試儀對(duì)該氣室進(jìn)行微水及分解產(chǎn)物測(cè)試， SF6氣體測(cè)試未發(fā)現(xiàn)任何異常。（4）測(cè)試人員使用 DMS特高頻局放測(cè)試儀對(duì)24947隔離開(kāi)關(guān)C相進(jìn)行兩側(cè)絕緣盆子處澆筑孔進(jìn)行特高頻測(cè)試，均采集到明顯的局部放電信號(hào)。該 GIS內(nèi)部存在較強(qiáng)的放電信號(hào)，達(dá)到黃色強(qiáng)度級(jí)別（DMS使用顏色來(lái)區(qū)分放電強(qiáng)度，黃色為最高）。且在每個(gè)正玄周期內(nèi)存在兩簇放電信號(hào)，符合懸浮電位放電的特征。（5）T90特高頻測(cè)試，測(cè)試人員使用 T90進(jìn)行特高頻局放測(cè)試，在24947隔離開(kāi)關(guān) C相澆筑孔依然測(cè)試到異常信號(hào)，幅值達(dá)到 68db，且該信號(hào)具有明顯的相位關(guān)系，每周期存在兩簇信號(hào)，具有明顯的金屬性懸浮放電特征。

2.5 結(jié)論

通過(guò)超聲波局放測(cè)試，特高頻時(shí)差法定位、聲電聯(lián)合定位，可以確定2494隔離開(kāi)關(guān)C相內(nèi)部存在異常放電信號(hào)。該信號(hào)為間歇性放電，且存在殼體收到震動(dòng)即開(kāi)始放電的特性。通過(guò)圖譜波形分析，該信號(hào)強(qiáng)度大，信號(hào)有一定的重復(fù)性，具有明顯的金屬放電特征，初步判斷該區(qū)域螺栓、屏蔽松動(dòng)或較大顆粒引起的放電。當(dāng)Vpeak>20mV，且100Hz幅值/50Hz幅值介于1～2之間應(yīng)立即停運(yùn)。220kV烏阜東一線24947隔離開(kāi)關(guān)局部放電最大處AIA超聲波幅值已達(dá)到60mV，大于規(guī)程規(guī)定。由于該放電位置目前并不能準(zhǔn)確定位，雖然該信號(hào)為間歇性，但放電較強(qiáng)，可能會(huì)對(duì)GIS內(nèi)部絕緣材料起到破壞，或放電引起的金屬粉塵有導(dǎo)致內(nèi)部擊穿的肯能。應(yīng)該結(jié)合檢修計(jì)劃，盡快安排停電檢查。

3 檢測(cè)方法的分析與改進(jìn)

（1）就目前各類帶電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用情況分析，局部放電帶電檢測(cè)中，缺陷的判定的數(shù)據(jù)來(lái)源因合理的排除干擾源。（2）當(dāng)某一種檢測(cè)方法檢測(cè)到異常信號(hào)時(shí)，需要采用其他可行的方法進(jìn)行聯(lián)合檢測(cè)，通過(guò)各種檢測(cè)技術(shù)的綜合分析判斷，可防止對(duì)設(shè)備狀態(tài)的誤判斷，并可對(duì)缺陷原因和部位進(jìn)行確認(rèn)。本案例利用了超聲波局放檢測(cè)、特高頻局部放電測(cè)試、SF6氣體微水、組分測(cè)試對(duì)故障進(jìn)行了詳細(xì)分析。（3）帶電檢測(cè)檢測(cè)準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性雖大幅提高，但人員故障分析判斷經(jīng)驗(yàn)卻稍顯不足，建議對(duì)成功的帶電檢測(cè)案例進(jìn)行收集，建立帶電檢測(cè)案例庫(kù)，并加強(qiáng)檢測(cè)分析人員對(duì)案例的學(xué)習(xí)。

4 總結(jié)與展望

傳統(tǒng)的定期檢修方式不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中發(fā)生的缺陷，致使設(shè)備偶然停電概率較高，同時(shí)其存在“小病大修，無(wú)病也修”的缺點(diǎn)，導(dǎo)致設(shè)備利用率不高，生產(chǎn)維護(hù)成本較高等問(wèn)題，因此定期檢修方式已不能滿足當(dāng)前電力工業(yè)發(fā)展的需求。而帶電檢測(cè)技術(shù)很好的解決了定期檢修上述的不足，逐步成為電力生產(chǎn)中主要的檢修方式。但是帶電檢測(cè)技術(shù)的對(duì)故障的確診還遠(yuǎn)不及停電試驗(yàn)，需要與停電試驗(yàn)結(jié)合，綜合分析判斷，從而制定出合理的設(shè)備檢修策略。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，帶電檢測(cè)儀器不斷成熟以及新的檢測(cè)儀器和檢測(cè)方式的出現(xiàn)，帶電檢測(cè)技術(shù)有望取代停電試驗(yàn)從而在電力工業(yè)的發(fā)展中扮演更加重要的角色。

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