(嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司，四川 蒼溪，628400)

1 工程概況

亭子口水利樞紐位于四川省廣元市蒼溪縣境內(nèi)，下距蒼溪縣城約15km，是嘉陵江干流開發(fā)中唯一的控制性工程，以防洪，灌溉及城鄉(xiāng)供水，發(fā)電為主，兼顧航運(yùn)，并具有攔沙減淤等效益的綜合利用工程。水庫正常蓄水位458m，死水位438m，設(shè)計(jì)洪水位461.3m，校核洪水位463.07m，總庫容40.67億m3，水庫預(yù)留防洪庫容10.6億m3(非常運(yùn)用時(shí)為14.4億m3)，可灌溉農(nóng)田19.48萬hm2，電站裝機(jī)1100MW，通航建筑物為2×500t級(jí)。根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》確定，本工程工程等別為(Ⅰ)等，工程規(guī)模為大(Ⅰ)型。

2 GIS設(shè)備局部放電的影響

2.1 局部放電概念及其對(duì)設(shè)備的影響

所謂局部放電，是指當(dāng)外加電壓在電氣設(shè)備中產(chǎn)生的場強(qiáng)，足以使絕緣部分區(qū)域發(fā)生放電，但在放電區(qū)域內(nèi)未形成固定放電通道的這種放電現(xiàn)象，稱為局部放電。

當(dāng)高壓設(shè)備局部放電發(fā)生時(shí)，會(huì)影響設(shè)備的絕緣壽命，因?yàn)楦邏涸O(shè)備每次放電都會(huì)產(chǎn)生多種形式的物理和化學(xué)反應(yīng)，破壞絕緣的分子結(jié)構(gòu)，加速絕緣的損壞過程。

2.2 造成GIS內(nèi)部故障的原因

2.2.1 GIS設(shè)備制造和組裝中遺留的缺陷，在電場作用下引發(fā)局部放電現(xiàn)象，引發(fā)的后果就是絕緣的損壞或者擊穿。

2.2.2 GIS設(shè)備內(nèi)的固定件存在細(xì)微突起，安裝中遺留細(xì)小的金屬微粒，氣隔與氣隔之間存在電氣部分接觸不良，動(dòng)、靜觸頭之間接觸不良等(見圖1)。

圖1 GIS設(shè)備內(nèi)部故障原因

3 GIS局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用

亭子口水電站采用現(xiàn)代重工的GIS局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)(HIPDS-G)，任務(wù)是了解和掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，包括采用各種檢測、測量、監(jiān)視、分析和判別方法，結(jié)合系統(tǒng)的歷史和現(xiàn)狀，考慮環(huán)境因素，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，判斷其處于正?；蚍钦顟B(tài)；并對(duì)狀態(tài)進(jìn)行顯示和記錄，對(duì)異常狀態(tài)作出報(bào)警，以便運(yùn)行人員及時(shí)處理，并為設(shè)備的故障分析、性能評(píng)估、合理使用和安全工作提供信息和準(zhǔn)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

測點(diǎn)傳感器安裝位置不能直觀看到，但可以通過GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)清楚地知道2B監(jiān)測點(diǎn)的局放監(jiān)測數(shù)值，當(dāng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)大于-50dBm以上的信號(hào)發(fā)生30個(gè)以上時(shí)，HiPDS-G程序?qū)⒋诵盘?hào)作為局部放電事件自動(dòng)保存，每15min最多保存3個(gè)事件。2B監(jiān)測點(diǎn)在正常時(shí)的實(shí)時(shí)3D畫面，顯示為-57.1dBm。

實(shí)時(shí)最大值根據(jù)大小變換顏色。設(shè)置的定值為：-50dBm～-65dBm顯示為綠色，為正常范圍；-50dBm～-35dBm為“警告”，顯示為橙色；-35dBm～-20dBm以上為“危險(xiǎn)”，顯示為紅色。

綜上所述，2B監(jiān)測點(diǎn)范圍存在一定的缺陷或者故障，需要找尋合適的設(shè)備檢修時(shí)間完成檢查、檢修工作，確定故障類型與故障點(diǎn)，及早地消除隱患，為GIS開關(guān)站設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

4 GIS在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用效果

4.1 減少維護(hù)費(fèi)用

我國大多數(shù)水電站目前一般采用的檢測方法是定期的停電試驗(yàn)、檢修和維護(hù)。定期試驗(yàn)需安排停電計(jì)劃，到期必修，沒有充分考慮設(shè)備實(shí)際狀態(tài)，導(dǎo)致不少超量維修，造成了人力及物力的大量消費(fèi)。而在線監(jiān)測系統(tǒng)以設(shè)備狀態(tài)為基準(zhǔn)，取代了定期試驗(yàn)，維護(hù)費(fèi)用可降低40%。

4.2 避免故障發(fā)生

定期巡檢和試驗(yàn)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部的故障隱患，而且停電試驗(yàn)施加低于運(yùn)行電壓的試驗(yàn)電壓，對(duì)某些故障的反映也不夠靈敏。在線監(jiān)測系統(tǒng)采用更高靈敏度的傳感器，采集運(yùn)行中設(shè)備絕緣劣化的信息，信息量的處理和識(shí)別也依賴于有豐富軟件支持的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，不僅可以把某些測試項(xiàng)目在線化，而且還可以顯示更為直觀的接線模型，真實(shí)反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的特征量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的綜合診斷。

4.3 對(duì)設(shè)備性能進(jìn)行評(píng)估

通過GIS局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)，可以使運(yùn)維人員及時(shí)了解和掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)測設(shè)備的使用性能、運(yùn)行參數(shù)和局放程度等，并獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，便于調(diào)整運(yùn)行方式，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。

〔1〕邱昌榮，王乃慶.電工設(shè)備局部放電及其測試技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.