10kV干式互感器局部放電試驗必要性的思考

彭少陽

摘 要：互感器在電網(wǎng)運行過程中，其絕緣結構要承受多種電壓作用，保障不損傷絕緣?；诖耍疚木蛡鹘y(tǒng)10kV干式互感器局部放電試驗中的不足、絕緣固體放電超量等現(xiàn)象進行了簡單闡述，進一步分析了10kV干式互感器局部放電試驗的必要性，并對傳統(tǒng)試驗方法進行了改進。

關鍵詞：干式互感器；局部放電試驗；絕緣結構

中圖分類號：TM45 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）20-0177-01

1 10kV干式互感器傳統(tǒng)試驗的不足

根據(jù)相關試驗標準當中對10kV干式互感器的絕緣項目試驗做出了相關規(guī)范，其中的試驗項目主要包括絕緣電阻與交流耐壓的相關實驗。針對這兩項試驗，傳統(tǒng)的試驗方法，只能對較為明顯的外部及內部絕緣缺陷進行相關分析，如局部放電超標等試驗，能夠對互感器繞組主、縱絕緣尺寸及絕緣材質進行相對準確的檢測與分析；其余缺陷，如設備內部存在的局部裂紋或局部氣泡等，檢測并不是很靈敏，分析結果也不夠精確，從而對電網(wǎng)運行造成很大的安全隱患。

在近幾年的試驗嘗試當中發(fā)現(xiàn)，多數(shù)10kV干式互感器內部絕緣電阻是符合相關要求與標準的，在進行交流耐壓試驗過程中，其試驗結果也符合相關標準；但在投運幾年之后，隱患爆發(fā)，可能會導致爆炸等大型事故。在針對已發(fā)生的事故進行研究的過程中發(fā)現(xiàn)，燒毀設備被解體之后，明顯觀察到絕緣體或一次繞組當中存在氣泡。由此能夠直觀的說明，通過傳統(tǒng)試驗方法，對10kV干式互感器進行局部放電試驗，并不能全面保障設備的安全性，對電網(wǎng)的安全運行造成嚴重的威脅，甚至會引發(fā)重大安全事故。

2 10kV干式互感器局部放電試驗必要性

2.1 檢測局部缺陷

在現(xiàn)代科學技術的推動下，局部放電檢測的相關技術也得到了很大發(fā)展，多種創(chuàng)新技術與創(chuàng)新儀器被大量應用與試驗當中，對試驗結果的精度提升起到了很大作用。通過新技術與新儀器的大量應用，對10kV干式互感器進行局部放電試驗，能夠使內部的局部裂紋與局部氣泡等缺陷的檢測更靈敏，與常規(guī)試驗或檢查方法相比，大量常規(guī)方法無法檢驗到的內部缺陷都能通過局部放電試驗檢測到，及時做退回處理。

在電網(wǎng)運行過程中，如果設備的固體絕緣當中真的存有氣泡缺陷，那么在運行電壓的影響下，氣泡會造成局部放電現(xiàn)象持續(xù)發(fā)生，長此以往，局部放電產(chǎn)生的能量會逐漸積累，并持續(xù)對周圍的絕緣固體產(chǎn)生發(fā)生作用。絕緣固體隨著能量作用時間的不斷積累，絕緣性能就會逐步下降，當其絕緣作用徹底失去效果的時候，就會造成擊穿放電事故。由此能夠明確，若投入電網(wǎng)運行的互感器狀態(tài)并不完好，內部存在氣泡缺陷，則會對電網(wǎng)安全帶來嚴重威脅[1]。

通過相關實踐表明，利用局部放電試驗，對10kV干式互感器進行相關缺陷檢測，能夠有效發(fā)現(xiàn)設備內部絕緣體中的氣泡缺陷與局部裂縫缺陷。在早期的試驗標準與試驗規(guī)程當中，對10kV干式互感器的局部放電試驗并未作出明確規(guī)范，因此檢測工作緊緊通過交流耐壓試驗來進行，而檢測結果大多顯示設備為合格產(chǎn)品，不合格產(chǎn)品極少出現(xiàn)，切在設備投入運行的短期階段，出現(xiàn)的爆炸現(xiàn)象也很少。在在運行時間的不斷推移下，由于內部的局部缺陷問題，是絕緣固體失去絕緣作用，爆炸事故頻發(fā)，例如雙樓變電站的爆炸事故，2001年投入運行的10kVⅡ母線TV，在2003年4月發(fā)生了燒毀事故。

2.2 檢測放電超標

雙樓變電站事故發(fā)生之后，對其進行了相關的解體檢查研究，結果發(fā)現(xiàn)內部繞組部分與固體絕緣部分的接觸面，存有多個氣泡，對氣泡進行準確測量，其中最大的直徑有1cm左右；研究中還對未損壞的10kVⅡ母線TV進行了常規(guī)試驗，同時也對比進行了局部放電試驗，試驗結果顯示，未損壞的10kVⅡ母線TV局部放電超標，對電網(wǎng)運行存在極大危害。

針對放電超標這一現(xiàn)象，局部放電雖不能夠對設備內部的絕緣固體造成貫穿性的絕緣通道，但放電產(chǎn)生的熱量，會導致局部升溫現(xiàn)象或碳化現(xiàn)象，再加上由于電解作用產(chǎn)生的活性氣體，對絕緣固體的腐蝕作用加重，長期積累之下就會導致絕緣損傷、老化，影響絕緣體的使用壽命。缺陷產(chǎn)生的原因多是由于生產(chǎn)過程中的工藝技術不夠完善，使設備內部固體或液體介質中產(chǎn)生了裂縫、氣泡、劃痕、分層、表面污染、懸浮顆粒等缺陷類型，通過局部放電試驗，能夠更準確的分析對局部缺陷進行檢測，杜絕更多不合格產(chǎn)品投入到電網(wǎng)運行當中，避免更多的爆炸事故。

以滄州供電公司為例，在初期安裝10kV干式互感器之時，投運前的局部放電試驗十分嚴格，對不合格產(chǎn)品實行堅決退回的處理方式。在初期試驗過程中，10kV干式互感器的合格率在40%左右，更為嚴重的一點是，同一批的產(chǎn)品經(jīng)過局部放電量檢測后，結果顯示全部超標，因此，在進行新設備的相關交接試驗當中，對設備的局部放電問題做了重點關注。在后期購進的過程中，10kV干式互感器的合格率有所提升，但局部放電超標現(xiàn)象依舊未能得到有效處理。

通過對10kV干式互感器生產(chǎn)廠家的多處探訪發(fā)現(xiàn)，在設備出廠之前，并未進行局部放電試驗，僅僅簡單采用了5min的工頻耐壓試驗，來進行相關檢測操作，因此在出廠報告上標注的放電量才會很小。在電網(wǎng)的全面建設與完善過程中，基建項目也逐漸增多，廠家一味追求高產(chǎn)值，在制造工藝方面未進行提升，現(xiàn)行的脫氣工藝并不完善，對產(chǎn)品質量無法保障，而交流耐壓試驗并不能對設備內部缺陷進行有效查出，由此能夠明確，10kV干式互感器局部放電試驗的必要性。

3 10kV干式互感器局部放電試驗方法

進行10kV干式互感器試驗的過程中，試驗方法可依照相關標準與規(guī)范當中，適用于35kV或以上電壓等級的干式互感器的實驗方法，并進行正確接線，接線時要明確接地點。試驗中的電壓較低，且會受到外界以及電源的較大干擾，在此種情況下，需采取一定的措施進行干擾識別及屏蔽的相關操作。針對試驗電源干擾部分，則需要進行濾波措施才能達到預期的屏蔽效果[2]。在試驗過程中的局部放電測量，電壓及允許放電水平，需參照《電流互感器》與《電壓互感器》當中的相關規(guī)范與標準，在1.2倍的最高運行電壓之下，局部放電量不宜超過20pC。

針對試驗現(xiàn)象，需要具備一定的放電類型辨別方法，才能實現(xiàn)試驗結果的效用性。首先，對典型的內部氣泡缺陷，放電顯示過程，表現(xiàn)在試驗電壓由零到峰值的橢圓現(xiàn)象內，若放電的波形可清晰分辨，放電幅值會隨著試驗電壓的上升不斷增大，且放電波形逐漸變得模糊不清，則說明內部含有氣泡或局部放電現(xiàn)象。

其次，若內部放電類型屬于懸浮電位物體放電，則需要對電壓峰值進行詳細觀測，此時的幅值、脈沖位置與脈沖數(shù)均保持相同狀態(tài)。當電壓不斷升高，到達一定值是會瞬時消失，但若降低，依舊會重新出現(xiàn)；此種現(xiàn)象表明，存在金屬間隙。在高壓電場的覆蓋范圍內，若存在不接地或虛接地的金屬，不斷的升壓會導致金屬內部積累大量電荷，此電荷累計值域大地形成了一個較大的電位差；當電壓達到一定值時，金屬對地的放電作用會引發(fā)懸浮放電；若電壓持續(xù)升高，則會發(fā)生金屬對地擊穿的現(xiàn)象，使金屬與大地之間形成電勢相等的情況，此時的懸浮放電消失[3]。

4 結語

綜上所述，10kV干式互感器的局部放電試驗對電網(wǎng)運行的安全性具有重要的保障作用。通過科學的實驗方法與辨別方法，能夠明確互感器的安全性，并對缺陷類型進一步分析，杜絕不合格產(chǎn)品投入電網(wǎng)運行。因此，隨著10kV干式互感器應用廣泛性的提升，應加強對其局部放電試驗的研究力度，確保電網(wǎng)運行的安全。

參考文獻

[1]胥均.35kV干式電壓互感器局部放電試驗的探討[J].云南電力技術，2008，05：38-39.

[2]何宏.電流互感器局部放電試驗的抗干擾措施[J].河北電力技術，2005，06：7-9.

[3]鄧國良.一起電流互感器局部放電的分析研究[J].河南科技，2013，22：59+78.endprint