摘要：针对一起GIS设备运行时出现异常，通过多种带电检测手段，对异常信号进行了全方位检测，根据多台仪器检测数据的对比和追踪，结果表明：该气室内存在一定的SO2，CO等分解产物，证明内部存在颗粒物和放电现象。特高频、超声波局放检测存在明显的放电信号，异常信号呈现悬浮电位放电特征。停电解体检查后利用内窥镜对GIS筒壁内部进行探测，发现断路器过渡母线底部筒及导体上存在白色颗粒物。返厂解体检查发现静触头外屏蔽罩边缘存在很小放电痕迹。问题发现及时，避免设备故障发生。
关键词：带电检测；局部放电；白色颗粒物
1 前言
气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）占地面积小，适合在高海拔，风沙大地区安装，运维简单，检修周期长等优势，但是发生故障后，造成经济损失大，不便检修，停电范围较大，甚至影响系统电网。针对以上情况，通过开展GIS设备带电检测，提前预判设备异常和故障，避免事故发生，对电网的安全运行有重要意义。
2 异常检测及分析
2017年05月30日，试验人员对某变电站330kV GIS设备进行带电检测时，利用超声波局放检测发现#3303断路器C相过渡母线气室存在超声局放异常信号，呈悬浮电位特征。进一步对该气室SF6气体组分进行测试分析，存在SO2、CO等分解产物：SO2含量为1.59uL/L、CO含量为135.7uL/L，CO含量较高，证明内部存在明显分解物。再次用超高频对GIS设备相关盆子进行检测，发现气室内部存在放电信号，该局放源具有电晕、电位悬浮与绝缘盆子表面脏污典型特高频信号特征。信号波动性大，可判断气室内部颗粒飞行跳跃到高电位或绝缘盆子上造成电晕和绝缘盆子表面脏污放电，同时颗粒还聚集在地电位的壳体上，产生电位悬浮放电。采用不同型号仪器开展了多次检测，数据对比后发现问题一致。
2.1 SF6气体检测
根据SF6测试数据：#3303断路器C相气室气体湿度为52.4、SO2为1.59、H2S为0、CO为：135.7，依据《输变电设备状态检修试验规程》规定分解产物：SO2≤1、H2S≤1。可见#3303断路器C相气室气体湿度合格，但SO2数据超过注意值，CO数据较大。SO2表示内部具有局部放电，CO>100表示内部有分解现象。
2.2超声波局放检测
根据超声图谱看出，100HZ相关性（0.17mV）远大于50HZ相关性（0.10mV），峰值（14.0mV）较高，此现象根据五项通用制度《超声波放电检测细则》中缺陷判断，是明显的悬浮电位放电。
2.3特高频局放检测
根据特高频测试结果与五通典型图谱库对比，放电类似，类型为悬浮电位放电。
2.3.1利用德国PD设备检测：#3303断路器C相气室较其他两相气室、3303断路器与相邻隔刀气室的超高频信号明显，判断具有悬浮电位放电现象。
2.3.2利用韩国hanbit EDS设备检测：#3303断路器C相气室的局放源具有电晕、电位悬浮与绝缘盆子表面脏污典型特高频信号特征。信号波动性大，结合超声检测，可判断为气室内部颗粒飞行跳跃到高电位或者绝缘盆子上造成电晕和绝缘子表面脏污放电，同时颗粒还聚集在地电位的壳体上，产生电位悬浮放电。
3停电解体检查
06月06日对该断路器进行停电，打开手孔盖后进行检查，发现内部存在大量的白色颗粒物，决定返厂解体检查，发现静触头外屏蔽罩边缘存在放电痕迹。
3.1现场检查
打开手孔盖，利用内窥镜进行GIS管筒内部检查，发现断路器过渡母线底部筒及导体上存在大量的白色颗粒物。
3.2返厂解体检查
由于受现场条件限制，灭弧气室无法全部检查，返厂进行解体检查后发现断路器底部存在少量白色物质，静触头外屏蔽罩边缘存在很小放电痕迹，表明现场带电检测判断正确，利用气体、超声波、特高频等方法测试具有判断性。
4结果分析
4.1 #3303断路器C相气室存在一定量的分解产物（SO2、CO）：SO2>1uL/L表示内部具有局部放电，CO>100uL/L表示内部绝缘件有分解现象。
4.2超高频局放测试结果，#3303断路器C相过渡母线筒气室具有悬浮电位放电现象。
4.3超声局放测试结果，#3303断路器C相过渡母线筒气室存在悬浮电位现象。
4.4内窥镜检查结果具有大量的白色颗粒物。
4.5返厂解体检查发现断路器底部存在少量的白色颗粒物，静触头外屏蔽罩存在放电痕迹，但相对应的动触头位置无放电点，证明不是产生局放信号的原因，可能是该点存在很小的异物，在交流耐压或者雷电冲击时将其烧损，残留放电点。其余部件正常。
5结论
结合每个过程检测结果，初步判断以下结论：
初步判断该断路器过渡母线筒内，在安装过程中留有异物，设备长时间运行，导致该物质分解，产生白色的颗粒物，气体组分也随着发生变化，出现SO2气体，以及CO数值较正常气室的数据大很多。白色颗粒物长期在过渡母线内，是产生局放信号重要原因。该信号具有悬浮电位信号特征。
6 防范措施
6.1 严格管控GIS设备隐蔽性工程安装质量，做好技术监督工作。
6.2 严格执行GIS设备带电检测工作；在带电检测时，发现异常，可通过特高频局放法，超声波局放法，SF6气体综合分析法，判断设备运行状况。
6.3对于地电位低能量的悬浮放电，应缩短监测周期，若无增长或变小的趋势，不能盲目解体。
6.4 对于带电检测工作中发现存在异常信号的应加强监测，记录数据，为缺陷的准确判断提供可靠依据，为今后的工作积累经验。
参考文献：
[1]Q/GDW 1168-2013，输变电设备状态检修试验规程[S] 国家电网公司 2013年
[2] 国家电网公司变电检测管理规定（试行）特高频局部放电检测细则[S] 国家电网公司2017年
[3] 国家电网公司变电检测管理规定（试行）超声波局部放电检测细则[S] 国家电网公司2017年
[4]张仁豫；陈昌渔；王昌长等，高电压试验技术（第3版）北京：清华大学出版社 2009年
作者简介：
王家宁（1990-），男，助理工程师，毕业于东北电力大学，工学学士，主要从事高压试验与带电检测工作。
论文作者:王家宁
论文发表刊物:《河南电力》2018年14期
论文发表时间:2019/1/2
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