高頻和射頻局放測試技術在變電站設備檢測中的應用

牛佳榮

烏蘭察布電業局 內蒙古 烏蘭察布012000

一、引言

局部放電帶電檢測是發現局部放電的有效技術手段，可及時發現變電站設備的多種隱患，避免大量的設備故障；本文將以某110 KV 變電站的實際測試案例入手，研究應用高頻和射頻局放測試技術，展示高頻和射頻局放測試數據和分析過程，并提出作者的一些想法。

二、高頻局放測試

2.1 高頻局放測試技術介紹 高頻局放測試應用高頻傳感器(HFCT)獲取可能含有局放信號的高頻測試波形，其帶寬為數十KHz至數十MHz，測試設備將波形處理為計算機識別的數字信號，然后通過計算機進行數據分析，最后形成測試結論。

2.2 高頻局放測試數據及分析 筆者應用上述高頻局放測試技術，于2019年3月完成了某110 KV變電站的2臺主變的高頻局放測試，其主要測試數據及分析如下：

1#主變鐵芯/1#主變夾件的相位譜圖如下：

2#主變鐵芯/2#主變夾件的相位譜圖如下：測試分析：1.上述所有測試位置均發現典型局部放電圖譜；2.測試幅值如下：1#主變鐵芯：60 mV，1#主變夾件：66 mV；2#主變鐵芯：530 mV，2#主變夾件：500 mV；

3.各測試位置的波形特征反映出所測信號為同一局放源。

三、射頻局放測試

3.1 射頻局放測試技術介紹 射頻局放測試技術，作為一種新型的測試變電設備局部放電的方法，其檢測原理在于：局部放電會在空間產生流動的電磁波，通過射頻檢測方式即可接收到這些電磁波，射頻檢測的信號頻率為數十MHz至上千MHz，通過對信號的頻域模式、時域模式的分析，可以對電力設備進行射頻局部放電的檢測和定位。

3.2 射頻局放測試數據及分析 以下射頻局放測試數據及分析，其測試對象與上述高頻局放的測試對象相同，通過對2#主變、2#主變10 KV 側母線、2#主變10 KV側配電室開關柜等測試位置的射頻局部放電測試，最終準確地定位了局部放電源。

各測點頻域模式譜圖疊加如下所示：

(圖譜中存在明顯向上偏移的測試點位于2#主變10 KV 側管母接頭處)

測試分析：1.從上述譜圖可以看出，各測點頻域模式譜圖整體較基線有向上偏移，表明有疑似局放信號存在；

2.根據各測點疊加圖譜，可以看出2#主變10 KV側管母接頭處的射頻信號偏移較大，其最大幅值大于30d BmV，其余測點未發現疑似局放信號；

3.選取2#主變10 KV側管母接頭處進行時域模式測量，發現脈沖信號的存在，并進行了相位分析，時域模式圖譜和相位圖譜清晰表明了信號源于2#主變10 KV側管母接頭處。

測試結論：通過射頻頻域模式譜圖分析對比、時域模式測量、相位分析，分析本次疑似局部放電信號位于2#主變10 KV 側管母接頭處。之后進行了設備解體，故障解體圖片如下：

四、一些想法

1.通過高頻局放測試，可發現變電站設備存在異常局部放電信號，可初步判斷疑似局放信號來源(本例位于2#主變的外部設備)；

2.通過射頻頻域模式譜圖分析對比、時域模式測量、相位分析，可分析和定位局放源(本例疑似局部放電信號位于2#主變10 KV側管母接頭處)；

3.在例行的電力設備巡檢工作中，應用多種方法對電力設備進行局部放電的綜合測試和定位是非常有必要的，這些方法包括高頻、射頻、超聲等，每一種方法有各自的特點和技術優勢。