10kV母線橋局部放電檢測分析

朱彥瑋

摘要：金屬封閉開關設備（開關柜）在變電站中應用廣泛，保證其安全穩定運行格外重要。開關柜內部結構復雜，絕緣缺陷、劣化，導體接觸不良等引起的局部放電不容易被發現。通過對開關柜帶電測試，采用三種局放檢測技術，成功檢測出一個10kV母線橋局部放電問題并進行消缺的案例。

關鍵詞：開關柜;母線橋;超聲波;特高頻;暫態地電壓

0 引言

金屬封閉開關設備（開關柜）具有占地面積小，運行維護方便等優點，在變電站系統中被廣泛應用。開關柜內部結構復雜，絕緣缺陷、劣化，導體接觸不良等問題不容易在設備運行和例行試驗中被發現[1]。

本文的案例通過超聲波局放檢測技術、特高頻局放檢測技術、暫態地電壓局放檢測技術相互配合，成功檢測出一個10kV母線橋局部放電問題并進行消缺。

1 案例經過

2020年12月21日，試驗人員在進行某110kV變電站帶電檢測工作時，經暫態地電壓檢測、超聲波、特高頻局放檢測發現2號主變10kV進線母線橋存在放電特征。隨即申請2號主變停電計劃，于 2021年1月5日對其進行處理，檢查后發現發現放電原因為由母線橋銅排與穿墻套管之間的間隙引起的懸浮放電，經處理后得以消除。

2 檢測分析方法

2.1 暫態地電壓檢測方法

檢測人員使用封閉式開關柜超聲測試儀（ultra plus+）對10kV開關室相關設備進行帶電檢測。隨后對10kV 2號主變進線024間隔開關柜進行了暫態對地電壓（TEV）檢測，同時對相鄰025間隔開關柜的同位置取點測試，不帶電手車開關處信號幅值均已接近60dB，說明10kV開關室內電磁環境惡劣，存在某些發出強烈電磁信號的信號源，部分超出測試量程。依據《國網山東省電力公司變電設備帶電檢測工作實施細則》中規定，開關柜運行中暫態地電壓相對值“大于20dB為異常”，且檢測的絕對值本身就非常大，說明該開關柜內存在明顯異常，需進一步查明原因[2]。

2.2 超聲波局部放電檢測方法

采用紅相PDT-840-2局放測試儀對2號主變進線母線倉進行測試，結果如圖1所示：

從圖1可看出：（a）50Hz和100Hz信號調制相關性：與100Hz相關性強，與50Hz相關性弱。[3]說明此處為受高電壓作用下的產生的松動現象導致了懸浮電位的產生。（b）相位模式信號：在一個周期的正負半周期內各有一簇密集信號，從幅值和相位上看，越靠近峰值越集中。說明此處為受高電壓作用下的產生的松動現象導致了懸浮電位的產生。

2.3 特高頻局部放電檢測方法

2020年12月21日，試驗人員采用廈門紅相PDT-840-2局放檢測儀對2號主變進線024間隔開關柜及附近開關柜進行檢測，發現2號主變進線024間隔開關柜存在異常放電信號，后側柜金屬縫隙處幅值最大，其附近柜體觀察窗處均存在異常放電信號，但放電信號較弱。 檢測圖譜如圖2所示：

從圖中可以看出：PRPS圖譜中可見有兩列較集中的脈沖序列，幅值較大，達到40dB左右，且相位固定，放電脈沖次數密集，表現為明顯放電脈沖。

3 隱患處理情況

3.1現場檢查情況

2021年1月5日，2號主變停電后，對2號主變10kV側母線橋進行檢查，發現母線橋放電點位于穿墻套管處，如下圖所示：

從圖3和圖4可看出，10kV進線靠主變側的穿墻套管蓋板與母排因接觸不良形成電位差，導致懸浮放電，在對接處內部存在明顯的放電痕跡。

3.2 母線橋放電處理

經現場分析，2號主變10kV母線橋穿墻套管處放電是由于母排與穿墻套管蓋板間存在間隙，出現似接非接現象，從而引起懸浮放電。針對此情況，采取在穿墻套管的母線排上纏繞軟銅線，使母線銅排與穿墻套管、蓋板可靠接觸，使之等電位運行，從而消除間隙放電[4]。現場處理如圖5所示。

4 結語

由于電氣設備內部復雜，干擾信號強烈，局放信號衰減嚴重，并且局部放電信號容易被外界干擾信號所覆蓋，需要超聲波、超高頻局部放電的方法進行檢測，在以后開展的電氣設備局放普測工作中，對發現的疑似放電信號，要采用多種手段進行檢測和監測，同時要及時總結已發現缺陷類型的圖譜特點，提高判斷故障類型能力。在檢測過程中，可以采用超聲波檢測法進行大面積的普查，對于發現可能存在異常的氣室，再采用特高頻局部放電進行綜合的判斷，可以有效提高狀態評價的效率。同時，在測量的過程中，要盡量排除外部環境中其他放電點的干擾，再做出判斷 [3]。

參考文獻

[1]張平.高壓開關柜的發展與現狀分析[J].中國科技信息， 2007，（24）： 89-92.

[2]國網山東省電力公司變電設備帶電檢測工作實施細則[S].

[3]張勇，吳鶴民.聯合局部放電檢測技術在開關柜上應用[J].江西電力， 2018，39（23）： 51-53.

[4]謝廣潤.電力系統接地技術[M].北京：水利電力出版社，1991.26.