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摘要：随着电网建设的加速发展，电网安全可靠要求越来越高，各电网管理部门采取各种手段对电网设备进行检查管理，本文通过介绍作者对某地110kV变电站的一起GIS开关局部放电异常的检测情况，分析现阶段电网设备局部放电巡检，的一些方法及综合应用思路。
关键词：带电检测；射频巡检；GIS设备；局部放电
一、案例概述
2017年10月，带电检测技术人员在对某110kV变电站一次设备射频巡检的例行工作时，在110kV开关场#532回路附近发现较强的异常信号，检测得到电磁波信号远高出背景信号。带电检测专业化团队成员随即对该变电站进行了GIS设备的带电检测复测工作。检测发现，该信号具有很强的间断出现的特征，先后在10月14日、20日、26日、27日均为出现一段时间后消失，经查信号消失前后的负荷无明显变化。经过详细检测定位，发现在#535线电缆仓（三相共体）的B相出线终端部位测得信号最为明显，初步认为放电位置在该电缆的GIS终端部位。
二、现场检测情况
2.1 检测对象
110kV开关场#535复长二线间隔气室及其临近间隔气室、母线气室
2.2检测项目
射频巡检、特高频局放、超声波局放
2.3检测仪器及装置
表1-1 检测仪器清单
2.4 检测数据
本次检测依据以下标准：
Q/GDW11059.1-2013《气体绝缘金属封闭开关设备局部放电带电测试技术现场应用导则 第1部分 超声波法》
Q/GDW11059.2-2013《气体绝缘金属封闭开关设备局部放电带电测试技术现场应用导则 第2部分 特高频法》
2.5 射频巡检检测数据
在用PDS100特高频巡检仪开展全站普测中，发现110kV开关场#532回路附近发现较强的异常信号，检测图谱如下图1-1所示。（射频巡检图中红线为站外背景基线，黄线为测试位置的信号线）
图1-1 初测#532间隔的特高频射频图谱
带电检测人员射频巡检复测，使用PDS100对该变电站开展射频局放检测，在110kV开关场发现局放信号，但在相同时间段比较，#535间隔附近的异常信号更强，检测图谱如图1-2所示，从图中可较为明显的看出在0至1000MHz的全频率检测段，均有较明显的局放信号出现。
在#535间隔所在位置的稍远部位（10~20米）也能测到部分异常信号，但是强度不如#535间隔，如图1-3所示。
图1-2 #535间隔射频检测图谱
图1-3 #535相邻间隔射频检测图谱
2.6 特高频局放检测数据
利用T90局部放电综合测试仪分别对110kV #535间隔进行特高频局放检测工作。
在#535间隔附近空气中进行背景检测，可检测到一定强度的异常特征信号，如图1-4所示，且各处背景测试比较发现在#535间隔附近背景值最大。
后对#535间隔及临近间隔所有进行特高频检测，进过幅值比较，发现在#535间隔及临近间隔均检测到异常信号，表现为一个工频周期内“两簇”，幅值较稳定，其中在#535间隔电缆仓位置的信号最大，根据图谱判断为典型的“悬浮放电”类型特征图谱，检测图谱如图1-5、1-6、1-7所示。
图1-4 特高频局放背景图 图1-5 #535间隔电缆仓特高频图谱
图1-6 #535间隔电缆仓特高频图谱 图1-7 #535间隔电缆仓特高频图谱
由检测图谱可知，#535间隔、临近间隔、背景中均检测到特高频信号，且在#535间隔附近存在的特高频局放信号要强于周围间隔。从图谱特征来看，一个工频周期内稳定均匀的“两簇”，表现为悬浮放电特征。
2.7超声波局放检测数据
采用AIA-2超声波局放检测仪对110kV#535间隔进行超声波局放检测，检测位置及测量值如表1-2所示。
表1-2 超声波局放测量结果
以下选取了部分测试部位的典型检测图谱。
图1-8 背景
图1-9 #535电缆仓上部
图1-10 #535电缆仓中部
图1-11 #535电缆仓下部
图1-12 图1-13 图1-14
#535电缆仓下部A相 #535电缆仓下部B相 #535电缆仓下部C相
图1-15 #535电缆仓测量部位现场图
通过表1-2检测数据可知，#535电缆仓超声测量结果较背景值有大幅增长，同时具有100Hz相关性，且在垂直方向上，与B相电缆终端位置的距离越近呈现出幅值增大的特征。从图1-9~图1-11的相位图谱来看，可见略微分散的“两簇”，综合判断为悬浮放电类型，与特高频检测结果相符合。横向比较A、B、C三相的电缆终端部位，如图1-12~图1-15。可以发现B相测得的超声幅值显著高于A、C两相。在B相电缆终端上部的罐体部位测量，得到的检测幅值要小于终端部位，由于声音通过终端的固体连接件的传导路径传播的衰减较小，因而可判定声源不在电缆仓壳体上，而是位于终端或者连接的连接部件上，由终端部位再向电缆仓壳体传播。
三、结论及处理情况
3.1 综合特高频局放和超声局放检测，多种手段综合分析测量相互佐证，得到的结论基本一致，确认了位于#535电缆仓气室B相电缆终端部位存在局部放电异常。
3.2 综合三相电缆终端部位的超声测量结果，推断得出信号源位于电缆仓内的B相电缆终端部位。对比厂家的结构图纸，超声波信号应由电缆终端传导，特高频信号由于上部盖板屏蔽，也是由电缆终端位置传出。信号源应位于B相电缆终端或者终端上方的连接部位。
3.3 通过拆卸电缆仓，检查电缆终端内锥绝缘子，发现在内锥绝缘子表面粘附几颗较大的金属颗粒，并且已经形成悬浮放电痕迹，分析金属颗粒形态，应该是进行导体连接时产生的螺纹碎屑。
参考文献
[1]朱德恒，严璋，谈克雄.《电气设备状态监测与故障诊断技术》.中国电力出版社，2009.
[2]李德军，沈威，郭志强 《GIS局部放电常规监测和超声波检测方法的应用比较》.高压电器，2009.
[3]刘山.《基于超声波、特高频方法的GIS局部放电检测技术研究》 华北电力大学, 2015.
[4]李景禄.《高压电气设备试验与状态诊断》.中国水利水电出版社，2008.
[5]徐飞，黄锋，张剑彪《超声波与特高频方法下的GIS局部放电检测技术分析》.中国高新技术企业, 2016.
论文作者:李春洋
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/5
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