超聲波法檢測GIS尖端放電缺陷分析

李重杭，吳水鋒，黃福勇，葉會生，段肖力，黃海波

(1.深圳供電局有限公司，廣東深圳518048；2.國網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院，湖南長沙410007)

超聲波法檢測GIS尖端放電缺陷分析

李重杭1，吳水鋒2，黃福勇2，葉會生2，段肖力2，黃海波2

(1.深圳供電局有限公司，廣東深圳518048；2.國網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院，湖南長沙410007)

介紹了一起采用超聲波法檢測發(fā)現(xiàn)的GIS尖端放電缺陷，分析了超聲波檢測各圖譜特征，并通過結(jié)合幅值定位法及GIS缺陷位置內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，確定缺陷位置，分析缺陷原因，給出了后續(xù)處理建議。

尖端放電；超聲波檢測；GIS；缺陷分析

GIS超聲波檢測具有抗電磁干擾能力強(qiáng)、便于定位等優(yōu)點，在GIS帶電檢測中應(yīng)用十分廣泛，采用超聲波檢測法能夠有效發(fā)現(xiàn)GIS的懸浮電位放電、尖端放電及自由顆粒放電、異常振動等缺陷〔1〕。文中介紹了一起采用超聲波檢測法發(fā)現(xiàn)的GIS尖端放電缺陷，并給出了后續(xù)處理建議。

1 缺陷發(fā)現(xiàn)

在對110 kV某變電站110 kV GIS開展帶電檢測時，發(fā)現(xiàn)該GISⅠ母母線502間隔處超聲波信號異常，特高頻檢測時未發(fā)現(xiàn)異常信號，超聲波連續(xù)檢測模式下有明顯的50 Hz相關(guān)性，相位模式在一個周期內(nèi)有一簇明顯的集聚，具有典型的尖端放電缺陷特征，經(jīng)過綜合診斷及定位分析，判斷缺陷為位于Ⅰ母母線502間隔A相與B相之間靠近A相的母線支撐絕緣子處的尖端放電缺陷。被檢測GIS型號為ZF5－126，出廠日期為2005年2月。

2 缺陷檢測與原因分析

2.1 缺陷檢測及定位

檢測人員對110 kV GISⅠ母開展了SF6氣體成分檢測結(jié)果如表1所示，結(jié)果無異常；采用特高頻檢測、SF6氣體成分分析以及超聲波法開展了診斷性檢測，特高頻信號檢測圖譜如圖1所示，信號無異常；超聲波檢測圖譜如圖2所示。

表1 SF6氣體成分檢測結(jié)果μL/L

圖1 特高頻信號檢測圖譜

圖2 超聲波信號最大點檢測圖譜

根據(jù)圖2超聲波檢測相位圖譜可知，連續(xù)圖譜信號幅值較小，且50 Hz相關(guān)性較100 Hz大，可以排除懸浮電位放電的可能，脈沖圖譜無三角駝峰，可以排除顆粒放電的可能，相位圖譜存在一簇明顯的集聚，其圖譜特征與尖端放電缺陷圖譜特征一致〔2〕，如圖3所示，具有典型尖端放電信號特征。

圖3 尖端放電典型超聲波相位圖譜

為確定缺陷位置，檢測人員對Ⅰ母母線502間隔各測點處超聲波信號幅值對比，檢測發(fā)現(xiàn)信號最大值處為Ⅰ母母線502間隔A相與B相之間靠近A相的母線下側(cè)，如圖4中所示位置。圖5為檢測人員收集的該型號GIS母線結(jié)構(gòu)示意圖，由圖5可知，圖4中信號最大值處對應(yīng)位置為母線支撐絕緣子固定支承處，因此判斷該GIS母線超聲波信號異常缺陷很可能為Ⅰ母母線502間隔A相與B相之間靠近A相的母線支撐絕緣子固定支承處存在尖端放電缺陷。

圖4 超聲信號最大點位置圖

圖5 母線內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

2.2 超聲異常原因

根據(jù)定位結(jié)果，缺陷位置位于Ⅰ母母線502間隔A相與B相之間靠近A相的母線支撐絕緣子固定支承處，缺陷位置內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖6所示，圖6中所標(biāo)出位置即為信號最大點對應(yīng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及放電類型分析，該位置缺陷原因可能為支撐絕緣子固定支撐處存在尖端，造成了電場畸變，引起尖端放電。

圖6 支撐絕緣子內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

2.3 缺陷復(fù)測情況

2個月后檢測人員對該處缺陷開展了跟蹤檢測分析，發(fā)現(xiàn)該處缺陷信號幅值有所增長，如圖7所示，信號幅值由3.55 mV增長至10 mV，說明該處放電缺陷存在發(fā)展趨勢，為持續(xù)跟蹤缺陷發(fā)展，現(xiàn)場采用超聲波重癥監(jiān)護(hù)裝置，監(jiān)測信號變化情況。

3 結(jié)論及建議

1)采用超聲波檢測法，成功發(fā)現(xiàn)110 kV GIS尖端放電缺陷，尖端放電缺陷典型圖譜連續(xù)模式下具有明顯的50 Hz相關(guān)性，相位模式下在一個周期內(nèi)有一簇明顯的波峰。

2)建議對該處尖端缺陷持續(xù)加強(qiáng)跟蹤檢測，并適時開展氣體成分分析，若信號幅值持續(xù)發(fā)展或出現(xiàn)氣體成分異常，建議開展解體檢修。

圖7 復(fù)測超聲波信號圖譜

〔1〕國家電網(wǎng)公司運維檢修部.電網(wǎng)設(shè)備帶電檢測技術(shù)〔M〕.北京:中國電力出版社，2014.

〔2〕國家電網(wǎng)公司.氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備局部放電帶電測試技術(shù)現(xiàn)場應(yīng)用導(dǎo)則_第1部分_超聲波法:Q/GDW 11059.1－2013.北京:中國電力出版社，2013.

Analysis of GIS point discharge abnormal defects by ultrasonic method

LI Chonghang1，WU Shuifeng2，HUANG Fuyong2，YE Huisheng2，DUAN Xiaoli2，HUANG Haibo2
(1.Shenzhen Power Supply Bureau Co，Ltd.，Shenzhen 518048，China；2.State Grid Hunan Electric Power Corporation Research Institute，Changsha 410007，China)

This article describes the use of ultrasonic method to discover GIS point discharge abnormal defects，analyzes the characteristics of ultrasonic testing of each map，determines the location of the defect by combining the amplitude localization method and GIS internal structure of the defect position，analyzes the reasons for defects，and gives follow-up treatment recommendations.

point discharge；ultrasonic method；GIS；defeat analysis

TM855.1

B

1008-0198(2016)05-0089-03

10.3969/j.issn.1008-0198.2016.05.025

2016-08-25 改回日期:2016-09-26