超高頻法在GIS局放測(cè)試中的應(yīng)用范文

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《電氣時(shí)代》2014年第五期

一、異常情況發(fā)現(xiàn)

2011年5月18日，對(duì)某110kV變電站GIS進(jìn)行局部放電測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)110kV芙前甲線1384開關(guān)間隔UHF信號(hào)幅值偏高。此GIS設(shè)備額定電壓126kV，出廠時(shí)間2010年5月，生產(chǎn)廠家為某電氣股份有限公司。

二、異常原因分析

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試位置如圖2所示，測(cè)試數(shù)據(jù)如下表所示。在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量中，考慮到絕緣缺陷可能發(fā)生的位置，超高頻天線傳感器固定在距離缺陷位置較近的盆式絕緣子處，以此檢測(cè)泄漏出的超高頻電磁波信號(hào)。表中所示的為在不同的測(cè)試位置處，局部放電檢測(cè)儀所測(cè)得的信號(hào)幅值情況。1.放電源分析為區(qū)分是否為干擾信號(hào)并大致定位，將傳感器從盆式絕緣子處移開測(cè)量空間干擾信號(hào)，靠近芙前甲線時(shí)傳感器檢測(cè)到UHF信號(hào)幅值約為900mV，遠(yuǎn)離芙前甲線時(shí)幅值約為600mV，且整個(gè)空間存在干擾信號(hào)。將傳感器離開盆式絕緣子約10cm距離，仍能檢測(cè)到放電信號(hào)，只是信號(hào)幅值有略微下降，再遠(yuǎn)離時(shí)幅值繼續(xù)減小最后與空間信號(hào)幅值基本相同。對(duì)比在空間和芙前甲線間隔處檢測(cè)到的信號(hào)，發(fā)現(xiàn)檢測(cè)信號(hào)都是同時(shí)出現(xiàn)，同時(shí)消失。由此基本可以確定檢測(cè)信號(hào)為被測(cè)gis內(nèi)部的放電信號(hào)。各測(cè)量位置局放信號(hào)幅值如圖2中所標(biāo)，由各位置局放信號(hào)幅值可以看出，芙前甲線測(cè)試位置1測(cè)得局放信號(hào)最大，測(cè)試位置6測(cè)得的局放信號(hào)其次。沿圖2中箭頭方向局放信號(hào)幅值逐漸減小。將探頭貼在測(cè)試位置6的墻面上測(cè)得幅值約為1770mV，由此可初步判斷測(cè)試位置6測(cè)到的信號(hào)是由該線路套管傳播過來的干擾信號(hào)。2.放電間隔定位將兩個(gè)測(cè)試探頭分別置于測(cè)試位置2和測(cè)試位置4，獲得的波形信號(hào)圖譜如圖3所示。圖3中，1號(hào)波形為測(cè)試位置4檢測(cè)到的信號(hào)，2號(hào)波形為測(cè)試位置2檢測(cè)到的信號(hào)，由此可以推斷，測(cè)試位置2靠近放電源位置。將兩個(gè)測(cè)試探頭分別置于測(cè)試位置1和測(cè)試位置4，獲得的信號(hào)圖譜如圖4所示。圖中，1號(hào)波形為測(cè)試位置4檢測(cè)到的信號(hào)，2號(hào)波形為測(cè)試位置1檢測(cè)到的信號(hào)。從以上1、2兩個(gè)波形出現(xiàn)的時(shí)間先后對(duì)比結(jié)果可知，測(cè)試位置1比測(cè)試位置4更早檢測(cè)到信號(hào)。即測(cè)試位置1靠近放電源位置。將兩個(gè)測(cè)試探頭分別置于測(cè)試位置1和測(cè)試置2，測(cè)試結(jié)果如圖5所示。圖中，1號(hào)波形為測(cè)試位置2檢測(cè)到的信號(hào)，2號(hào)波形為測(cè)試位置1檢測(cè)到的信號(hào)。從以上1、2兩個(gè)波形出現(xiàn)的時(shí)間先后對(duì)比結(jié)果可知，測(cè)試位置1比測(cè)試位置2更早檢測(cè)到信號(hào)。即測(cè)試位置1靠近放電源位置。由上述分析可以看出被測(cè)信號(hào)應(yīng)為設(shè)備內(nèi)部放電信號(hào)，放電源靠近開關(guān)位置。3.局放類型智能診斷對(duì)局放信號(hào)最大的測(cè)試位置6進(jìn)行PRPD譜圖統(tǒng)計(jì)，如圖6所示。通過對(duì)譜圖進(jìn)行比對(duì)分析，初步推斷該放電缺陷與懸浮放電或尖端放電較為接近。4.解體分析及故障處理對(duì)110kV芙前甲線1348開關(guān)解體后，發(fā)現(xiàn)1348開關(guān)B相的頂部支柱絕緣子存在明顯放電痕跡，A、C相正常（如圖7所示），與GIS局部放電測(cè)試所得結(jié)果相符合。支柱絕緣子結(jié)構(gòu)外觀如圖8所示。正常情況下，氣室頂蓋壓縮彈簧，彈簧尖端點(diǎn)與外殼蓋等電位（如圖9所示），不會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象。110kV芙前甲線1348開關(guān)B相的頂部支柱絕緣子內(nèi)彈簧老化，彈簧尖端點(diǎn)與外未有效接觸，外殼蓋與彈簧間存在電位差，產(chǎn)生放電現(xiàn)象。更換110kV芙前甲線1348開關(guān)B相的頂部支柱絕緣子內(nèi)彈簧后，對(duì)此GIS進(jìn)行送電復(fù)測(cè)，放電現(xiàn)象消失。

三、結(jié)束語

超高頻法作為GIS局放測(cè)試的重要手段之一，具有抗干擾能力強(qiáng)、可以帶電測(cè)量及測(cè)量方法不改變?cè)O(shè)備的運(yùn)行方式等優(yōu)點(diǎn)。采用超高頻法可以有效檢測(cè)運(yùn)行GIS設(shè)備的局放現(xiàn)象，彌補(bǔ)GIS設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)的不足。GIS現(xiàn)場(chǎng)故障檢測(cè)結(jié)果的分析結(jié)果，對(duì)以后GIS運(yùn)行故障的及時(shí)檢修以及故障識(shí)別具有重要的參考意義。

作者：李偉克楊帆劉冰單位：韶關(guān)供電局