毛惠卿，李秀國

（濱州供電公司，山東 濱州 256610）

0 引言

隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，GIS設(shè)備由于其占地面積與空間體積小、安裝方便、運行可靠、維護方便、檢修周期長等特點已被普遍應用，但GIS是全封閉組合電力設(shè)備，一旦出現(xiàn)事故，造成的后果比敞開式設(shè)備嚴重得多，故障修復時間也較長，因此對GIS的運行監(jiān)測是十分重要的。

2010年6月2日，在對某變電站110 kV GIS進行超聲波和超高頻局部放電檢測時，發(fā)現(xiàn)110 kV 1號母線母聯(lián)與備用五、六間隔之間的盆式絕緣子附近超聲及超高頻信號有異常，經(jīng)反復多次測試、并與相鄰氣室比對，確定110 kV 1號母線母聯(lián)與備用六間隔之間存在異常局部放電信號。該 GIS設(shè)備 2006年 8月出廠，2006年 12月投運。現(xiàn)運行主變進線間隔2回、PT間隔2回、母聯(lián)間隔1回、出線間隔5回，現(xiàn)有備用出線間隔5回。

1 問題分析

1.1 第一次復測

為進一步對異常信號進行分析診斷，2010年6月7日，采用超高頻和超聲測試儀對110 kV GIS設(shè)備再次進行了帶電測試和現(xiàn)場復核。超高頻測得明顯的放電信號，經(jīng)儀器自動判斷為尖端放電，但從波形來看，還具有一定的100 Hz相關(guān)性，如圖1所示，超聲波信號圖譜的雙極性特征較明顯，但也存在兩處不大一樣的特征，如圖2所示。

圖1 超高頻信號圖譜

圖2 超聲波信號圖譜

測試進一步確定局放檢測異常的位置為110 kV 1號母線與備用六間隔-1刀閘連接部位。從放電波形、頻率看，1號母線和2號母線上測得的放電信號均產(chǎn)自同一個放電源；初步判斷放電類型為連接松動引起的懸浮放電，同時伴隨有尖端放電現(xiàn)象；放電信號較明顯，具有一定的危害性。

1.2 第二次復測

為進一步確保110 kV GIS設(shè)備局部放電測試結(jié)果的正確性，并對放電點進行精確定位，于2010年6月18日用不同的超聲和超高頻儀器對設(shè)備信號異常部位進行了第二次復測。

超高頻局放測試測試情況：通過對備用六間隔附近兩條母線上的6個盆式絕緣子進行超高頻信號測量，結(jié)果顯示備用六間隔兩側(cè)1號母線上的兩個盆式絕緣子上超高頻放電信號最強，其他盆式絕緣子上的信號明顯較弱，因此確定了放電氣室為1號母線上備用六間隔所在氣室。

超聲局放測試情況：用超聲局放檢測儀對放電氣室進行逐點測試，測試結(jié)果顯示放電信號最強點出現(xiàn)在1號母線上備用六間隔-1刀閘A相下方，其信號較其他部位有明顯增長。所測最大超聲信號峰值達38Mv（圖 3、圖4），且具有較強的100 Hz相關(guān)性，對信號進行相位模式分析，信號圖譜與標準的懸浮放電圖譜較為相似，初步診斷為懸浮放電類型。

1.3 異常信號分析

通過采用不同設(shè)備進行的超聲和超高頻局放測試結(jié)果，對110 kV GIS設(shè)備局部放電異常情況初步分析判斷為：

圖3 超聲局放測試信號（連續(xù)模式）

圖4 超聲局放測試信號（相位模式）

1）由GIS設(shè)備內(nèi)部局部放電引起，不屬于電磁或機械振動信號。

2）110 kV 1號母線和2號母線上所測得的放電信號來自于同一放電源。

3）放電氣室確定為110 kV 1號母線備用六間隔所在氣室，放點位置確定為1號母線上備用六間隔-1刀閘A相下方。

4）綜合各類測試數(shù)據(jù)，初步判斷局部放電類型為懸浮放電類型，并伴隨尖端放電，根據(jù)信號位置，初步判斷為支撐絕緣件有缺陷。

5）放電信號較強，危害性較大，設(shè)備繼續(xù)運行有發(fā)生絕緣故障的危險，屬重大安全隱患，需安排停電檢修。

2 設(shè)備解體檢查、原因分析

將設(shè)備停電后解體檢查，檢查氣室內(nèi)無異常，更換懷疑有缺陷的絕緣子后，送電正常，局放信號消失。

為了進一步確定絕緣部件的缺陷原因，2010年7月22日，將更換的絕緣部件進行X光探傷和局放檢測試驗。

將懷疑有缺陷的A相支柱絕緣子在進行X光探傷，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有明顯裂紋（圖5），裂紋由內(nèi)而外，還沒有延伸到表面，所以該絕緣子外觀檢查無異常。

對A相支柱絕緣子進行局放測試，在電壓升至50 kV時，即出現(xiàn)大于500 pC的明顯局放。

圖5 A相支柱絕緣子X光探傷內(nèi)部裂紋

根據(jù)試驗結(jié)果可以確定，110 kV GIS在運行過程中所測得的異常局部放電信號即來自于該支柱絕緣子。

產(chǎn)品由于設(shè)備主母線結(jié)構(gòu)為：主母線盆+間隔，對接時為間隔（母聯(lián)）帶絕緣盆與備用六對接，內(nèi)部導電桿一端預先插入主母線絕緣盆處梅花觸頭內(nèi)，三相導電桿另一端同時與備用六母線筒內(nèi)觸頭對接，其中A相導電桿最長，對接中最不易控制，因次很可能發(fā)生與觸頭外屏蔽罩的頂撞，從而導致支柱絕緣子受力在內(nèi)部產(chǎn)生細小裂紋，在隨后一個長期運行過程中裂紋不斷發(fā)展由小變大進而達到試驗前的狀態(tài)；由X光探傷情況看，裂紋比較明顯，繼續(xù)運行極易發(fā)生絕緣子斷裂、母線接地的故障。

3 結(jié)語

通過GIS的測試和解體檢查情況，可以看出局部放電測試技術(shù)對于GIS內(nèi)部缺陷的檢測、定位及嚴重程度的診斷非常有效，可以幫助GIS使用單位提前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部安全隱患，避免缺陷進一步發(fā)展導致故障的發(fā)生。

本次110 kV GIS設(shè)備的重大安全隱患排查工作，不僅消除了該GIS設(shè)備的重大安全隱患，避免了一起重大設(shè)備事故的發(fā)生，并且是局部放電測試技術(shù)應用于GIS設(shè)備檢測以來，我省第一次發(fā)現(xiàn)典型局放信號異常并解體檢查得到驗證，為今后的局部放電測試、分析積累了寶貴的經(jīng)驗。