王景明 武俊杰 張東 趙萬菊

摘 要：文章介紹了穿墻套管局部放電檢測技術(shù)。根據(jù)局部放電的現(xiàn)象和純瓷穿墻套管結(jié)構(gòu)的特點，結(jié)合案例介紹了一種有效的局部放電檢測技術(shù)以及在實際中的應(yīng)用效果和注意事項。

關(guān)鍵詞：穿墻套管；超聲；局部放電

引言

絕緣技術(shù)是電力系統(tǒng)高壓一次設(shè)備的基本技術(shù)問題之一。為保障高壓導(dǎo)體與地之間有足夠的絕緣強度，通?？煞謩e選擇空氣、油及SF6氣體等作為絕緣介質(zhì)。絕緣介質(zhì)處理工藝的好壞或運行過程中絕緣受潮、老化等均會影響到設(shè)備的整體壽命，局部放電是產(chǎn)生這一類問題的征兆，因此，開展局部放電帶電檢測有利于掌握設(shè)備的絕緣狀態(tài)，將事故隱患消除在萌芽狀態(tài)。掌握局部放電的基本特征、有針對性采用相應(yīng)檢測技術(shù)，是能夠有效發(fā)現(xiàn)問題的基礎(chǔ)。能進一步加強設(shè)備絕緣狀態(tài)檢測，提高設(shè)備運行的可靠性。

純瓷穿墻套管是由瓷件、導(dǎo)電桿、兩端金屬附件及安裝法蘭裝配而成。安裝在墻壁上的穿墻套管可以選擇超聲局部放電檢測儀器進行測量，文章對UP9000和TEV儀器的基本原理進行了介紹，并結(jié)合案例進行實際應(yīng)用，以期為現(xiàn)場測試人員提供一定的參考。

1 穿墻套管局部放電檢測技術(shù)

1.1 局部放電

局部放電現(xiàn)象，主要指的是高壓電氣設(shè)備。電力設(shè)備絕緣在足夠強的電場作用下局部范圍內(nèi)發(fā)生的放電。這種放電以僅造成導(dǎo)體間的絕緣局部短（路橋）接而不形成導(dǎo)電通道為限。每一次局部放電對絕緣介質(zhì)都會有一些影響，輕微的局部放電對電力設(shè)備絕緣的影響較小，絕緣強度的下降較慢；而強烈的局部放電，則會使絕緣強度很快下降。這是使高壓電力設(shè)備絕緣損壞的一個重要因素。因此，設(shè)計高壓電力設(shè)備絕緣時，要考慮在長期工作電壓的作用下，不允許絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)發(fā)生較強烈的局部放電。對運行中的設(shè)備要加強監(jiān)測，當(dāng)局部放電超過一定程度時，應(yīng)將設(shè)備退出運行，進行檢修或更換。

1.2 儀器簡介

Ultraprobe 9000可以把接收到的超聲波信號轉(zhuǎn)化成可聽的聲音信號。這種可聽的信號可以用耳機收聽，也可以儲存下來供其它人員使用。超聲局部放電檢測技術(shù)是指檢測頻率介于20kHz-100kHz區(qū)間的聲信號，并對檢測的信號進行分析、判斷的一種技術(shù)[1]。它對空氣絕緣設(shè)備的電暈、爬電、電弧、較強的局部放電比較有效。

1.3 暫態(tài)地電壓測試原理

當(dāng)開關(guān)柜內(nèi)發(fā)生局部放電時，根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，將產(chǎn)生電磁波，受集膚效應(yīng)的影響，這些電磁波會轉(zhuǎn)移到柜體的金屬鎧裝上，同時產(chǎn)生一個暫態(tài)地電壓，暫態(tài)地電壓的持續(xù)時間約為幾十納秒，幅值一般在幾十毫伏到幾伏之間。在金屬箱體的接縫處或絕緣連接處，電磁波會傳播到外表面，電磁波上升沿碰到金屬外表面，產(chǎn)生暫態(tài)對地電壓[2]，簡稱TEV。采用容性傳感器可非常靈敏的檢測到柜體表面的暫態(tài)地電壓。

2 局部放電檢測技術(shù)應(yīng)用實例

2.1 帶電測試

2014年4月28日，檢測人員利用超聲波局部放電和暫態(tài)地電波檢測儀對35kV高壓室內(nèi)開關(guān)柜進行測試，發(fā)現(xiàn)3511、351Y、3515、3501開關(guān)柜暫態(tài)地電波測試值異常，且超聲波測試值也較大，測試數(shù)據(jù)見表1。

該四面開關(guān)柜暫態(tài)地電波局部放電測試相對幅值均大于缺陷值20dB，超聲波局部放電幅值數(shù)據(jù)也較大。因該四面開關(guān)柜相鄰，且暫態(tài)地電波和超聲波測試幅值均較大，懷疑附近可能存在局部放電源傳導(dǎo)至四面開關(guān)柜。仔細尋找是否有局部放電源，發(fā)現(xiàn)1號變壓器35kV側(cè)3501進線側(cè)穿墻套管B相處有16dB的超聲波放電幅值。初步判斷該穿墻套管處有疑似局部放電缺陷，四面柜子的測試值較大可能來自B相穿墻套管處疑似局部放電的干擾。

測試人員于5月8日和5月21日分別對該四面開關(guān)柜和3501進線側(cè)穿墻套管進行局部放電復(fù)測。測試該穿墻套管處超聲波放電幅值分別為18dB和19dB，穿墻套管處超聲波放電幅值增長比較明顯。四面開關(guān)柜超聲波和暫態(tài)地電波測試值均無明顯變化。進綜合分析判斷，1號變壓器35kV側(cè)3501進線側(cè)穿墻套管B相處確有局部放電缺陷。

2.2 缺陷處理

6月4日對1號變壓器35kV側(cè)3501進線側(cè)穿墻套管進行停電檢查，發(fā)現(xiàn)穿墻套管B相內(nèi)導(dǎo)電排與套管內(nèi)壁連接的等電位連接線脫落與穿墻套管內(nèi)壁之間無接觸導(dǎo)致放電，見圖1所示。

分析判定為導(dǎo)電排在長期運行過程中產(chǎn)生振動，導(dǎo)致固定等電位連接線的螺絲脫落，使等電位連接線不能與套管內(nèi)壁充分接觸。因套管內(nèi)壁為鋁制材料，導(dǎo)電排處于高電位，套管內(nèi)壁低電位，引起導(dǎo)電排對套管內(nèi)壁放電。重新制做等電位連接線，對導(dǎo)電排和套管內(nèi)壁進行清掃，恢復(fù)送電后，測試穿墻套管處和四面開關(guān)柜，均無異常。

3 結(jié)束語

局部放電缺陷是運行中電氣設(shè)備絕緣缺陷的一種主要表現(xiàn)形式，超聲局部放電檢測技術(shù)在純瓷穿墻套管中的應(yīng)用，能有效的提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備的局部放電缺陷。通過實踐，這種技術(shù)對穿墻套管內(nèi)局部放電缺陷的檢出率極高，能有效的檢出穿墻套管內(nèi)絕緣劣化、螺絲松動、積灰、受潮等引發(fā)的局部放電。對穿墻套管的狀態(tài)評價提供有效的數(shù)據(jù)支撐。

參考文獻

[1]王風(fēng)雷，等.電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測新技術(shù)應(yīng)用案例精選[M].中國電力出版社.

[2]楊獻智，章堅.10kV配網(wǎng)開關(guān)柜局部放電帶電檢測應(yīng)用[J].電力科學(xué)與工程，2011（6）：71-75.

作者簡介：王景明（1987，7-），籍貫：甘肅武威，國網(wǎng)新疆疆南供電有限責(zé)任公司運維檢修部，從事變電運維管理工作，本科學(xué)歷，助理工程師。