某500kVGIS设备超声波带电检测异常分析论文_王坚

(国家电网四川省电力公司检修公司自贡分部 四川 643000)

摘要:试验班对某500kV站GIS进行特高频、超声波局放带电测试工作。在进行超声波局放测试时,现场试验人员发现500kVⅠ母PT间隔B相电压互感器气室存在异常超声波信号,结合试验专业测试结果及专业厂家技术人员分析判断结论,判断500kVⅠ母PT间隔B相电压互感器气室内部存在元件松动现象。检修策略上建议缩短带电检测试验周期,将特高频局放带电检测及超声波局部放电带电检测试验周期缩短,并在进行带电检测时增加安排气体分解产物试验项目。同时缩短例行停电检修周期,在下次停电检修中对该气室进行解体检查,查找并处理松动的元器件。

关键词:超高频;超声波;带电检测;原件松动

1异常概述

试验班对某500kV站GIS进行特高频、超声波局放带电测试工作。在进行超声波局放测试时,现场试验人员发现500kVⅠ母PT间隔B相电压互感器气室存在异常超声波信号,经多次重复测试,并与相邻气室信号进行对比,认为该气室可能存在元件松动、悬浮放电故障。

2检测仪器及装置

局部放电测试仪采用了福州福光电力有限公司型号为EC4000局放仪,超高频超声波局部放电检测仪采用了杭州西湖电子研究所型号为XD5352检测仪。

3检测数据

试验人员对某500kV站VGIS进行特高频、超声波局放带电测试。在进行超声波局放测试时,试验人员发现500kVⅠ母PT间隔B相电压互感器气室超声波信号幅值达到了35.9dB(放大倍数为60dB),相较于背景噪音的19.6dB有明显提升,且信号特征明显。

(b)背景噪音测试数据

图1 互感器气室超声测试数据及噪声测试数据

随后,对该气室信号进行了初步定位,确认该信号来自气室内部。同时,在定位过程中,试验人员发现该气室内有异响。由于该GIS设备安装十分紧凑且盆式绝缘子有金属屏蔽,而电压互感器气室上方盆式绝缘子的浇筑孔位置正好位于两个罐体之间,导致无法在此处进行特高频局放测试。测试人员最后只能选择在刀闸下方的盆式绝缘子浇筑孔处进行特高频局放测试,测试结果未见异常。

最后,试验人员对该气室进行了超声波局放复测,测试结果基本一致。进行了SF6气体分解产物测试,测试结果未见异常。

4综合分析

从连续测试模式测试结果可以发现,该气室异常信号幅值明显,50Hz频率相关性和100Hz频率相关性特征明显,且100Hz频率相关性略高于50Hz频率相关性;从异常信号时域波形和相位波形图谱中可以发现,该放电信号集中为两簇,两簇幅值相当,放电时间间隔稳定,详见图2、图3。这些特点都是典型的悬浮放电的信号特征。

图3 异常信号相位波形图谱

将信号进一步放大后的放电频谱图及现场初步定位测试见图。

图4 带频谱图的时域波形图

从频谱图(图4)上可以发现,放电信号频率主要集中在50KHz以下的低频段,说明该放电源应该是位于带电导体上;而现场定位测试表明该超声信号幅值最大值在主变进线侧中下部,主变进线侧的测试点幅值普遍高于线路出线侧,说明该放电源的位置应该是位于带电导体上靠主变进线一侧;结合气室内存在异响的情况,我们认为该放电源是由于导体元件松动造成的。

综上所述,我们认为该气室内异常信号是该电压互感器的元件松动造成内部存在悬浮电位而产生的悬浮放电信号,松动的元件在气室内部靠近主变进线侧的带电体上,由于该放电信号幅值较大,我们认为应当密切关注,缩短检测周期。对该信号源的精确定位及分析有待进一步测试。

5验证情况

专业公司对该气室进行了复测,使用的设备为PDS-T90局部放电检测仪。所测结果如图5。

(b)超声波相位图谱

(c)超声波连续测试

(d)特高频测试结果

图5 专业公司测试结果

由于现场浇筑孔布置原因,对该气室的特高频测试没有贴紧浇筑孔,而是在浇筑孔周围进行了测试。T90的测试结果与我班测试结果基本一致:超声波存在异常信号,该信号一个周期存在两簇,具备100Hz频率相关性,信号幅值和分布较为稳定。

随后,利用高速示波器和调解器对该信号进行精确定位与分析,所测得数据见图6。

图5 高速示波器测试图形

图6中左图为10ms,即5个周期的波形,右图为将一簇信号拉伸放大后的波形。通过两个测试探头利用平分面法,找到了信号源,定位结果与宜宾公司电气试验班初步定位结果一致。将信号放大后,发现信号没有明确的初始沿,与局部放电开始时会有一个十分陡的上升沿的现象不符,并且在浇筑孔周围无法检测到特高频信号,因此厂家技术人员认为该信号不是放电信号,而是设备内部有元件松动引起的振动信号。建议对该设备保持关注,以免该松动发展为悬浮放电。

6结论及分析

结合试验专业测试结果及专业厂家技术人员分析判断结论,对该间隔设备制定检修策略如下:500kVⅠ母PT间隔B相电压互感器气室内部存在元件松动现象,鉴于暂无放电现象,评价为注意状态。缩短带电检测试验周期,将特高频局放带电检测及超声波局部放电带电检测试验周期缩短,并在进行带电检测时增加安排气体分解产物试验项目。同时缩短例行停电检修周期,在下次停电检修中对该气室进行解体检查,查找并处理松动的元器件。

参考文献

[1]丁登伟, 唐诚, 高文胜, 等. GIS 中典型局部放电的频谱特征及传播特性[J]. 高电压技术, 2014, 40(10): 3243-3251.

[2]律方成, 金虎, 王子建, 等. 基于组合核多特征融合的 GIS 局部放电检测与识别[J]. 电工技术学报, 2014, 29(10): 334-340.

[3]李继胜, 赵学风, 杨景刚, 等. GIS 典型缺陷局部放电测量与分析[J]. 高电压技术, 2009 (10): 2440-2445.

论文作者:王坚

论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期

论文发表时间:2017/1/18

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