10kV母線橋局部放電檢測分析

朱彥瑋

摘要：金屬封閉開關(guān)設(shè)備（開關(guān)柜）在變電站中應(yīng)用廣泛，保證其安全穩(wěn)定運行格外重要。開關(guān)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，絕緣缺陷、劣化，導(dǎo)體接觸不良等引起的局部放電不容易被發(fā)現(xiàn)。通過對開關(guān)柜帶電測試，采用三種局放檢測技術(shù)，成功檢測出一個10kV母線橋局部放電問題并進行消缺的案例。

關(guān)鍵詞：開關(guān)柜;母線橋;超聲波;特高頻;暫態(tài)地電壓

0 引言

金屬封閉開關(guān)設(shè)備（開關(guān)柜）具有占地面積小，運行維護方便等優(yōu)點，在變電站系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。開關(guān)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，絕緣缺陷、劣化，導(dǎo)體接觸不良等問題不容易在設(shè)備運行和例行試驗中被發(fā)現(xiàn)[1]。

本文的案例通過超聲波局放檢測技術(shù)、特高頻局放檢測技術(shù)、暫態(tài)地電壓局放檢測技術(shù)相互配合，成功檢測出一個10kV母線橋局部放電問題并進行消缺。

1 案例經(jīng)過

2020年12月21日，試驗人員在進行某110kV變電站帶電檢測工作時，經(jīng)暫態(tài)地電壓檢測、超聲波、特高頻局放檢測發(fā)現(xiàn)2號主變10kV進線母線橋存在放電特征。隨即申請2號主變停電計劃，于 2021年1月5日對其進行處理，檢查后發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)放電原因為由母線橋銅排與穿墻套管之間的間隙引起的懸浮放電，經(jīng)處理后得以消除。

2 檢測分析方法

2.1 暫態(tài)地電壓檢測方法

檢測人員使用封閉式開關(guān)柜超聲測試儀（ultra plus+）對10kV開關(guān)室相關(guān)設(shè)備進行帶電檢測。隨后對10kV 2號主變進線024間隔開關(guān)柜進行了暫態(tài)對地電壓（TEV）檢測，同時對相鄰025間隔開關(guān)柜的同位置取點測試，不帶電手車開關(guān)處信號幅值均已接近60dB，說明10kV開關(guān)室內(nèi)電磁環(huán)境惡劣，存在某些發(fā)出強烈電磁信號的信號源，部分超出測試量程。依據(jù)《國網(wǎng)山東省電力公司變電設(shè)備帶電檢測工作實施細(xì)則》中規(guī)定，開關(guān)柜運行中暫態(tài)地電壓相對值“大于20dB為異?！?，且檢測的絕對值本身就非常大，說明該開關(guān)柜內(nèi)存在明顯異常，需進一步查明原因[2]。

2.2 超聲波局部放電檢測方法

采用紅相PDT-840-2局放測試儀對2號主變進線母線倉進行測試，結(jié)果如圖1所示：

從圖1可看出：（a）50Hz和100Hz信號調(diào)制相關(guān)性：與100Hz相關(guān)性強，與50Hz相關(guān)性弱。[3]說明此處為受高電壓作用下的產(chǎn)生的松動現(xiàn)象導(dǎo)致了懸浮電位的產(chǎn)生。（b）相位模式信號：在一個周期的正負(fù)半周期內(nèi)各有一簇密集信號，從幅值和相位上看，越靠近峰值越集中。說明此處為受高電壓作用下的產(chǎn)生的松動現(xiàn)象導(dǎo)致了懸浮電位的產(chǎn)生。

2.3 特高頻局部放電檢測方法

2020年12月21日，試驗人員采用廈門紅相PDT-840-2局放檢測儀對2號主變進線024間隔開關(guān)柜及附近開關(guān)柜進行檢測，發(fā)現(xiàn)2號主變進線024間隔開關(guān)柜存在異常放電信號，后側(cè)柜金屬縫隙處幅值最大，其附近柜體觀察窗處均存在異常放電信號，但放電信號較弱。 檢測圖譜如圖2所示：

從圖中可以看出：PRPS圖譜中可見有兩列較集中的脈沖序列，幅值較大，達到40dB左右，且相位固定，放電脈沖次數(shù)密集，表現(xiàn)為明顯放電脈沖。

3 隱患處理情況

3.1現(xiàn)場檢查情況

2021年1月5日，2號主變停電后，對2號主變10kV側(cè)母線橋進行檢查，發(fā)現(xiàn)母線橋放電點位于穿墻套管處，如下圖所示：

從圖3和圖4可看出，10kV進線靠主變側(cè)的穿墻套管蓋板與母排因接觸不良形成電位差，導(dǎo)致懸浮放電，在對接處內(nèi)部存在明顯的放電痕跡。

3.2 母線橋放電處理

經(jīng)現(xiàn)場分析，2號主變10kV母線橋穿墻套管處放電是由于母排與穿墻套管蓋板間存在間隙，出現(xiàn)似接非接現(xiàn)象，從而引起懸浮放電。針對此情況，采取在穿墻套管的母線排上纏繞軟銅線，使母線銅排與穿墻套管、蓋板可靠接觸，使之等電位運行，從而消除間隙放電[4]?，F(xiàn)場處理如圖5所示。

4 結(jié)語

由于電氣設(shè)備內(nèi)部復(fù)雜，干擾信號強烈，局放信號衰減嚴(yán)重，并且局部放電信號容易被外界干擾信號所覆蓋，需要超聲波、超高頻局部放電的方法進行檢測，在以后開展的電氣設(shè)備局放普測工作中，對發(fā)現(xiàn)的疑似放電信號，要采用多種手段進行檢測和監(jiān)測，同時要及時總結(jié)已發(fā)現(xiàn)缺陷類型的圖譜特點，提高判斷故障類型能力。在檢測過程中，可以采用超聲波檢測法進行大面積的普查，對于發(fā)現(xiàn)可能存在異常的氣室，再采用特高頻局部放電進行綜合的判斷，可以有效提高狀態(tài)評價的效率。同時，在測量的過程中，要盡量排除外部環(huán)境中其他放電點的干擾，再做出判斷 [3]。

參考文獻

[1]張平.高壓開關(guān)柜的發(fā)展與現(xiàn)狀分析[J].中國科技信息， 2007，（24）： 89-92.

[2]國網(wǎng)山東省電力公司變電設(shè)備帶電檢測工作實施細(xì)則[S].

[3]張勇，吳鶴民.聯(lián)合局部放電檢測技術(shù)在開關(guān)柜上應(yīng)用[J].江西電力， 2018，39（23）： 51-53.

[4]謝廣潤.電力系統(tǒng)接地技術(shù)[M].北京：水利電力出版社，1991.26.