純瓷穿墻套管局部放電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

王景明 武俊杰 張東 趙萬(wàn)菊

摘 要：文章介紹了穿墻套管局部放電檢測(cè)技術(shù)。根據(jù)局部放電的現(xiàn)象和純瓷穿墻套管結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，結(jié)合案例介紹了一種有效的局部放電檢測(cè)技術(shù)以及在實(shí)際中的應(yīng)用效果和注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：穿墻套管；超聲；局部放電

引言

絕緣技術(shù)是電力系統(tǒng)高壓一次設(shè)備的基本技術(shù)問(wèn)題之一。為保障高壓導(dǎo)體與地之間有足夠的絕緣強(qiáng)度，通常可分別選擇空氣、油及SF6氣體等作為絕緣介質(zhì)。絕緣介質(zhì)處理工藝的好壞或運(yùn)行過(guò)程中絕緣受潮、老化等均會(huì)影響到設(shè)備的整體壽命，局部放電是產(chǎn)生這一類問(wèn)題的征兆，因此，開(kāi)展局部放電帶電檢測(cè)有利于掌握設(shè)備的絕緣狀態(tài)，將事故隱患消除在萌芽狀態(tài)。掌握局部放電的基本特征、有針對(duì)性采用相應(yīng)檢測(cè)技術(shù)，是能夠有效發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的基礎(chǔ)。能進(jìn)一步加強(qiáng)設(shè)備絕緣狀態(tài)檢測(cè)，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

純瓷穿墻套管是由瓷件、導(dǎo)電桿、兩端金屬附件及安裝法蘭裝配而成。安裝在墻壁上的穿墻套管可以選擇超聲局部放電檢測(cè)儀器進(jìn)行測(cè)量，文章對(duì)UP9000和TEV儀器的基本原理進(jìn)行了介紹，并結(jié)合案例進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，以期為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員提供一定的參考。

1 穿墻套管局部放電檢測(cè)技術(shù)

1.1 局部放電

局部放電現(xiàn)象，主要指的是高壓電氣設(shè)備。電力設(shè)備絕緣在足夠強(qiáng)的電場(chǎng)作用下局部范圍內(nèi)發(fā)生的放電。這種放電以僅造成導(dǎo)體間的絕緣局部短（路橋）接而不形成導(dǎo)電通道為限。每一次局部放電對(duì)絕緣介質(zhì)都會(huì)有一些影響，輕微的局部放電對(duì)電力設(shè)備絕緣的影響較小，絕緣強(qiáng)度的下降較慢；而強(qiáng)烈的局部放電，則會(huì)使絕緣強(qiáng)度很快下降。這是使高壓電力設(shè)備絕緣損壞的一個(gè)重要因素。因此，設(shè)計(jì)高壓電力設(shè)備絕緣時(shí)，要考慮在長(zhǎng)期工作電壓的作用下，不允許絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)發(fā)生較強(qiáng)烈的局部放電。對(duì)運(yùn)行中的設(shè)備要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，當(dāng)局部放電超過(guò)一定程度時(shí)，應(yīng)將設(shè)備退出運(yùn)行，進(jìn)行檢修或更換。

1.2 儀器簡(jiǎn)介

Ultraprobe 9000可以把接收到的超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)化成可聽(tīng)的聲音信號(hào)。這種可聽(tīng)的信號(hào)可以用耳機(jī)收聽(tīng)，也可以儲(chǔ)存下來(lái)供其它人員使用。超聲局部放電檢測(cè)技術(shù)是指檢測(cè)頻率介于20kHz-100kHz區(qū)間的聲信號(hào)，并對(duì)檢測(cè)的信號(hào)進(jìn)行分析、判斷的一種技術(shù)[1]。它對(duì)空氣絕緣設(shè)備的電暈、爬電、電弧、較強(qiáng)的局部放電比較有效。

1.3 暫態(tài)地電壓測(cè)試原理

當(dāng)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)發(fā)生局部放電時(shí)，根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，將產(chǎn)生電磁波，受集膚效應(yīng)的影響，這些電磁波會(huì)轉(zhuǎn)移到柜體的金屬鎧裝上，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)暫態(tài)地電壓，暫態(tài)地電壓的持續(xù)時(shí)間約為幾十納秒，幅值一般在幾十毫伏到幾伏之間。在金屬箱體的接縫處或絕緣連接處，電磁波會(huì)傳播到外表面，電磁波上升沿碰到金屬外表面，產(chǎn)生暫態(tài)對(duì)地電壓[2]，簡(jiǎn)稱TEV。采用容性傳感器可非常靈敏的檢測(cè)到柜體表面的暫態(tài)地電壓。

2 局部放電檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

2.1 帶電測(cè)試

2014年4月28日，檢測(cè)人員利用超聲波局部放電和暫態(tài)地電波檢測(cè)儀對(duì)35kV高壓室內(nèi)開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)3511、351Y、3515、3501開(kāi)關(guān)柜暫態(tài)地電波測(cè)試值異常，且超聲波測(cè)試值也較大，測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

該四面開(kāi)關(guān)柜暫態(tài)地電波局部放電測(cè)試相對(duì)幅值均大于缺陷值20dB，超聲波局部放電幅值數(shù)據(jù)也較大。因該四面開(kāi)關(guān)柜相鄰，且暫態(tài)地電波和超聲波測(cè)試幅值均較大，懷疑附近可能存在局部放電源傳導(dǎo)至四面開(kāi)關(guān)柜。仔細(xì)尋找是否有局部放電源，發(fā)現(xiàn)1號(hào)變壓器35kV側(cè)3501進(jìn)線側(cè)穿墻套管B相處有16dB的超聲波放電幅值。初步判斷該穿墻套管處有疑似局部放電缺陷，四面柜子的測(cè)試值較大可能來(lái)自B相穿墻套管處疑似局部放電的干擾。

測(cè)試人員于5月8日和5月21日分別對(duì)該四面開(kāi)關(guān)柜和3501進(jìn)線側(cè)穿墻套管進(jìn)行局部放電復(fù)測(cè)。測(cè)試該穿墻套管處超聲波放電幅值分別為18dB和19dB，穿墻套管處超聲波放電幅值增長(zhǎng)比較明顯。四面開(kāi)關(guān)柜超聲波和暫態(tài)地電波測(cè)試值均無(wú)明顯變化。進(jìn)綜合分析判斷，1號(hào)變壓器35kV側(cè)3501進(jìn)線側(cè)穿墻套管B相處確有局部放電缺陷。

2.2 缺陷處理

6月4日對(duì)1號(hào)變壓器35kV側(cè)3501進(jìn)線側(cè)穿墻套管進(jìn)行停電檢查，發(fā)現(xiàn)穿墻套管B相內(nèi)導(dǎo)電排與套管內(nèi)壁連接的等電位連接線脫落與穿墻套管內(nèi)壁之間無(wú)接觸導(dǎo)致放電，見(jiàn)圖1所示。

分析判定為導(dǎo)電排在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生振動(dòng)，導(dǎo)致固定等電位連接線的螺絲脫落，使等電位連接線不能與套管內(nèi)壁充分接觸。因套管內(nèi)壁為鋁制材料，導(dǎo)電排處于高電位，套管內(nèi)壁低電位，引起導(dǎo)電排對(duì)套管內(nèi)壁放電。重新制做等電位連接線，對(duì)導(dǎo)電排和套管內(nèi)壁進(jìn)行清掃，恢復(fù)送電后，測(cè)試穿墻套管處和四面開(kāi)關(guān)柜，均無(wú)異常。

3 結(jié)束語(yǔ)

局部放電缺陷是運(yùn)行中電氣設(shè)備絕緣缺陷的一種主要表現(xiàn)形式，超聲局部放電檢測(cè)技術(shù)在純瓷穿墻套管中的應(yīng)用，能有效的提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備的局部放電缺陷。通過(guò)實(shí)踐，這種技術(shù)對(duì)穿墻套管內(nèi)局部放電缺陷的檢出率極高，能有效的檢出穿墻套管內(nèi)絕緣劣化、螺絲松動(dòng)、積灰、受潮等引發(fā)的局部放電。對(duì)穿墻套管的狀態(tài)評(píng)價(jià)提供有效的數(shù)據(jù)支撐。

參考文獻(xiàn)

[1]王風(fēng)雷，等.電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)新技術(shù)應(yīng)用案例精選[M].中國(guó)電力出版社.

[2]楊獻(xiàn)智，章堅(jiān).10kV配網(wǎng)開(kāi)關(guān)柜局部放電帶電檢測(cè)應(yīng)用[J].電力科學(xué)與工程，2011（6）：71-75.

作者簡(jiǎn)介：王景明（1987，7-），籍貫：甘肅武威，國(guó)網(wǎng)新疆疆南供電有限責(zé)任公司運(yùn)維檢修部，從事變電運(yùn)維管理工作，本科學(xué)歷，助理工程師。