局部放電測(cè)量試驗(yàn)在檢測(cè)GIS設(shè)備內(nèi)部故障中的應(yīng)用

王先敏

【摘 要】本文通過(guò)對(duì)某變電站GIS設(shè)備內(nèi)部故障檢測(cè)處理的過(guò)程進(jìn)行分析，總結(jié)了局部放電測(cè)量試驗(yàn)在檢測(cè)GIS設(shè)備內(nèi)部故障的應(yīng)用的效果。

【關(guān)鍵詞】G I S；局部放電測(cè)量；故障

【中圖分類號(hào)】V242.3+1【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）07-0155-01

引言

隨著電網(wǎng)的迅速發(fā)展，具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、可靠性高、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，維護(hù)工作量很小等一些列優(yōu)點(diǎn)的氣體絕緣金屬封閉組合電器（簡(jiǎn)稱GIS）越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于電網(wǎng)建設(shè)中。由于GIS結(jié)構(gòu)特殊性、絕緣性能要求極高，有些設(shè)備內(nèi)部細(xì)微故障運(yùn)用常規(guī)試驗(yàn)方法難以被檢測(cè)出來(lái)，將嚴(yán)重的威脅到設(shè)備安全運(yùn)行。本文通過(guò)運(yùn)用局部放電測(cè)量試驗(yàn)分析處理某變電站GIS設(shè)備內(nèi)部故障實(shí)例來(lái)解決上述問(wèn)題。

1 概述

局部放電（以下簡(jiǎn)稱“局放”）是指當(dāng)外加電壓在電氣設(shè)備中產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，足以使絕緣部分區(qū)域發(fā)生放電，但在放電區(qū)域內(nèi)未形成固定放電通道的放電現(xiàn)象，這種放電大多發(fā)生在設(shè)備的高電位部分。局部放電是反映GIS設(shè)備絕緣性能的重要數(shù)據(jù)之一，它是設(shè)備絕緣劣化的征兆和表現(xiàn)形式。所以通過(guò)耐壓試驗(yàn)時(shí)同時(shí)做局部放電測(cè)量試驗(yàn)檢測(cè)GIS設(shè)備絕緣系統(tǒng)中局部放電量，能及時(shí)有效查找出設(shè)備故障缺陷，確保設(shè)備安全投入運(yùn)行。

2 局部放電測(cè)量試驗(yàn)在檢測(cè)GIS設(shè)備內(nèi)部故障的過(guò)程

2.1 變電站接線方式

某110kV變電站共8個(gè)GIS間隔，包括#1主變間隔，#2主變間隔，母聯(lián)間隔，1M PT間隔，2M PT間隔，110kV甲線路間隔，110kV乙線路間隔，110kV丙線路間隔，如圖1所示。本次試驗(yàn)從#2主變間隔出線套管處加壓，同時(shí)對(duì)除1M PT及2M PT間隔外的6個(gè)間隔一起進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。

2.2 試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果

試驗(yàn)步驟：首先加壓至設(shè)備額定相對(duì)地電壓（73kV）5min，然后升到1.73倍設(shè)備額定相對(duì)地電壓（126kV）3min進(jìn)行老練試驗(yàn)，結(jié)束后直接升到現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓值額定值（184kV）1min 。以上各次加壓期間對(duì)各間隔進(jìn)行局部放電量檢測(cè)。

（1）在C相進(jìn)行老練試驗(yàn)時(shí)，測(cè)得疑似異常局放信號(hào)幅值最大約為2. 5～3V；且1M側(cè)3個(gè)間隔幅值比2M側(cè)各間隔幅值偏小，#2主變間隔幅值比母聯(lián)間隔、甲線間隔幅值偏小；老練試驗(yàn)后直接升壓進(jìn)行耐壓試驗(yàn)升壓至184kV，保持1min，無(wú)擊穿現(xiàn)象，但測(cè)得的疑似異常局放信號(hào)幅值依然很大；

（2）在B相進(jìn)行老練試驗(yàn)時(shí)，GIS局放測(cè)試結(jié)果與C相結(jié)果相似；老練試驗(yàn)后直接升壓進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，升壓至176kV時(shí)，放電擊穿，該相耐壓試驗(yàn)沒(méi)有通過(guò)。

（3）在A相進(jìn)行老練試驗(yàn)時(shí)，GIS局放測(cè)試結(jié)果與C相結(jié)果相似；老練試驗(yàn)后直接升壓進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，升壓至184kV，保持1min，無(wú)擊穿現(xiàn)象，但測(cè)得的疑似異常局放信號(hào)幅值依然很大。

為了準(zhǔn)確的找出GIS設(shè)備內(nèi)部故障點(diǎn)，試驗(yàn)人員對(duì)B相采用逐個(gè)分間隔加壓至126kV，通過(guò)GIS局放試驗(yàn)來(lái)確定GIS設(shè)備內(nèi)部擊穿點(diǎn)范圍。

在甲線間隔帶電時(shí)，各間隔各處放測(cè)試結(jié)果如下：#2主變間隔各盆式絕緣子局放信號(hào)約2V；母聯(lián)間隔各盆式絕緣子局放信號(hào)幅值約為2. 5V-3V；乙線間隔各盆式絕緣子局放信號(hào)幅值約為1～1.5V；丙線及#1主變間隔局放信號(hào)幅值約為0.5～1V，甲線各盆式絕緣子局放信號(hào)約為2. 5～3V。甲線各盆式絕緣子處檢測(cè)到的局放信號(hào)幅值如圖中所標(biāo)：

2.3 試驗(yàn)結(jié)果分析

由以上分間隔加壓所得到的GIS局放測(cè)試結(jié)果，可得出如下結(jié)論：

（1）甲線帶電前，各間隔幾乎都未檢測(cè)到異常局放信號(hào)，該間隔帶電后，各間隔都明顯檢測(cè)到幅值較大的異常局放信號(hào)。由此可初步推斷，甲線間隔存在嚴(yán)重缺陷，擊穿點(diǎn)可能位于該間隔。

（2）通過(guò)對(duì)比甲線各盆式絕緣子處檢測(cè)到的異常局放信號(hào)幅值，可知斷路器氣室兩側(cè)的幅值最大，且向兩側(cè)有逐漸減小的趨勢(shì)，因此初步推斷甲線間隔的缺陷可能位于斷路器氣室內(nèi)。

（3） A、C相雖然耐壓時(shí)未發(fā)生擊穿現(xiàn)象，但局放幅值均達(dá)到了2.5V左右，幅值很大，產(chǎn)生該信號(hào)的原因可能為A、C相GIS內(nèi)部均存在類似B相的嚴(yán)重缺陷，但未達(dá)到較低電壓放電擊穿水平。

2.4 故障點(diǎn)處理

安裝人員對(duì)放電的甲線斷路器現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)蓋進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)斷路器上支持三相絕緣子均有不同程度的放電痕跡，經(jīng)分析為上支持絕緣子與斷路器上封蓋接觸不實(shí)，造成懸浮放電。工作人員對(duì)三相絕緣子及封蓋均做了處理之后，該站110kVGIS設(shè)備A、B、C三相均順利通過(guò)耐壓試驗(yàn)，且未檢測(cè)出異常局放信號(hào)。

3 結(jié)論

利用耐壓試驗(yàn)時(shí)做局放試驗(yàn)?zāi)軠?zhǔn)確的檢測(cè)GIS設(shè)備內(nèi)部局部放電量，從而可以判斷設(shè)備內(nèi)部擊穿點(diǎn)，在設(shè)備投入前將所有細(xì)微缺陷發(fā)現(xiàn)并消除。利用定期局放試驗(yàn)或者在線進(jìn)行局部放電測(cè)量還可以檢測(cè)運(yùn)行的GIS設(shè)備的局部放電量，對(duì)設(shè)備存在顆粒較多或者局放部位進(jìn)行檢測(cè)記錄，可以分析設(shè)備缺陷的發(fā)展趨勢(shì)，從而盡早發(fā)現(xiàn)處理設(shè)備缺陷，避免安全事故的發(fā)生。

4 結(jié)束語(yǔ)

GIS設(shè)備要達(dá)到安全運(yùn)行對(duì)設(shè)備的生產(chǎn)、安裝調(diào)試都有極高的要求，在設(shè)備投運(yùn)前進(jìn)行局部放電測(cè)量試驗(yàn)是杜絕GIS設(shè)備帶著安全隱患投入運(yùn)行的有力措施。在今后的工作中，應(yīng)廣泛應(yīng)用及發(fā)展局部放電測(cè)量技術(shù)，保障電網(wǎng)建設(shè)安全運(yùn)行。