某220kV變電站110kVGIS間隔局部放電分析

鄒園

摘 要：狀態(tài)檢修技術(shù)在電網(wǎng)中的重要性日趨顯著。文章以某220kV變電站110kVGIS間隔局部放電為例，重點(diǎn)介紹特高頻局部放電檢測技術(shù)和高頻局部放電檢測技術(shù)在帶電檢測中的運(yùn)用，通過兩種檢測技術(shù)可以有效開展電力設(shè)備局部放電的定位和故障類型的辨認(rèn)。

關(guān)鍵詞：狀態(tài)檢修；特高頻局部放電檢測技術(shù)；高頻局部放電檢測技術(shù)

電網(wǎng)設(shè)備檢修是電網(wǎng)企業(yè)資產(chǎn)運(yùn)營的重要工作，電力設(shè)備是不是健康，關(guān)系到電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，要在電力設(shè)備正常運(yùn)行的條件下，將設(shè)備狀態(tài)、性能檢測出來，這就需要狀態(tài)檢修技術(shù)進(jìn)行多種手段的檢測。狀態(tài)檢修（condition based maintenance，CBM）是按照設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測和診斷技術(shù)提供反映其自身狀態(tài)的參數(shù)信息，再綜合采用先進(jìn)技術(shù)手段對設(shè)備狀態(tài)的健康和不正常狀態(tài)發(fā)展趨勢做出評估來判斷設(shè)備的異常，并推測近期可能發(fā)生的故障，在設(shè)備還沒有發(fā)生大的事故前進(jìn)行檢修，還可以根據(jù)設(shè)備的健康狀態(tài)研究擬定檢修和維護(hù)策略。綜上，狀態(tài)檢修能提高電網(wǎng)檢修的針對性和有效性，降低設(shè)備維修成本，提高設(shè)備的利用率和檢修水平，使電網(wǎng)運(yùn)行更加安全、可靠和經(jīng)濟(jì)。

特高頻局部放電檢測技術(shù)是利用GIS中的局部放電電流脈沖具有極陡的上升沿，激發(fā)出高達(dá)數(shù)GHz的電磁波，在GIS腔體構(gòu)成的同軸結(jié)構(gòu)中傳播。當(dāng)電力設(shè)備里面的絕緣部件發(fā)生局部放電時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生電磁波，電磁波穿透環(huán)氧樹脂等非金屬部件傳播出來時(shí)，就可通過外置式特高頻傳感器進(jìn)行測試，不過，也可以采用內(nèi)置式特高頻傳感器，直接從GIS內(nèi)部取出局部放電的電磁波數(shù)據(jù)信號。檢測到的信號在信號放大器放大后，經(jīng)檢測儀器主機(jī)到達(dá)分析主機(jī)，由主機(jī)對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，實(shí)時(shí)顯示脈沖序列相位分布圖譜（phase resolved pulse sequence ，PRPS）和局部放電相位分布圖譜（phase resolved partial discharge ，PRPD）數(shù)據(jù)，對比圖譜庫對信號進(jìn)行分析診斷，作出局部放電缺陷類型診斷判斷。

高頻局部放電檢測技術(shù)是運(yùn)用高頻電流傳感器檢測頻率在3～30MHz的局部放電信號，經(jīng)過高頻信號處理單元、信號采集單元之后，進(jìn)入數(shù)據(jù)處理終端，通過幅值相位圖譜將信號進(jìn)行分析診斷。

本文以某220kV變電站110kVGIS163間隔局部放電的診斷分析為例，應(yīng)用多種測試技術(shù)綜合判斷，重點(diǎn)闡述特高頻、高頻局部放電檢測技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例。

2016年3月1日，對某變電站GIS進(jìn)行帶電檢測，發(fā)現(xiàn)110kV GIS163間隔電纜倉絕緣隔盆處有明顯的特高頻局部放電信號，163電纜高頻局放檢測發(fā)現(xiàn)有幅值較高的高頻局放信號，超聲波局部放電檢測和紅外熱像檢測未發(fā)現(xiàn)異常。GIS163間隔是電纜進(jìn)線間隔，三相共箱，額定電壓126kV，額定電流2000A。

一、現(xiàn)場試驗(yàn)及分析

（一）特高頻局部放電測試結(jié)果

使用EC4000特高頻局部放電測試儀，對163間隔的電纜倉絕緣隔盆、斷路器電纜側(cè)絕緣隔盆、斷路器母線側(cè)絕緣隔盆、電纜頭絕緣瓷套4個(gè)測試點(diǎn)進(jìn)行特高頻局部放放電測試，測試結(jié)果顯示電纜倉絕緣隔盆處特高頻局放信號最強(qiáng)，其他各點(diǎn)信號幅值明顯衰減。測試電圖譜如圖1所示：

分析放電點(diǎn)可能在電纜處，分別對三相電纜絕緣瓷套進(jìn)行特高頻局部放放電測試，測試結(jié)果顯示A相電纜絕緣瓷套處特高頻局放信號最強(qiáng)，其他非故障相信號幅值明顯減弱，測試電圖譜對比如圖2所示：

（二）電纜高頻局放測試結(jié)果

為了更好的驗(yàn)證結(jié)果，應(yīng)用高頻局放測試儀對163間隔進(jìn)線電纜分相進(jìn)行高頻局放測試，故障相和非故障相的特征譜圖和相位譜圖對比如圖3所示：

A、B、C三相電纜高頻局放譜圖特征相似，但A相信號幅值為200mV左右，且時(shí)域波形圖具有標(biāo)準(zhǔn)局放信號波形特征。非故障相信號幅值為100mV左右，初步判斷A相電纜頭存在嚴(yán)重的局部放電。

二、結(jié)語

通過本案例可以發(fā)現(xiàn)，特高頻、高頻局部放電檢測技術(shù)是狀態(tài)檢修中非常重要的手段，在平常的狀態(tài)檢修中我們經(jīng)常需要結(jié)合多種帶電檢測手段，準(zhǔn)確地判斷電力設(shè)備的運(yùn)行狀況。

參考文獻(xiàn)：

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