蘇 淼，陸穎杰

（國網(wǎng)寧夏電力公司檢修公司，寧夏 銀川 750011）

0 引 言

隨著電網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展和對設(shè)備可靠性要求的不斷提高，全封閉組合電器（GIS）成為主流發(fā)展趨勢。同時，因GIS 具有占地面積小、與環(huán)境協(xié)調(diào)性好、配置靈活、受外部條件影響小的優(yōu)勢，裝用量不斷提高[1]。但由于GIS 的元件全部都封閉在金屬殼體中，內(nèi)部故障在早期很難被發(fā)現(xiàn)，對設(shè)備的安全運行帶來了很大的隱患。近年來，隨著GIS 設(shè)備數(shù)量的日益增多，在電網(wǎng)系統(tǒng)中已發(fā)生了多起由于內(nèi)部故障導(dǎo)致設(shè)備故障的事故，造成運行可靠性下降。在GIS 的各類故障中，絕緣缺陷占到了38.1%，局部放電是導(dǎo)致GIS 故障的主要原因之一，同時也是描述GIS 絕緣老化的重要指標(biāo)[1-2]。

運用帶電檢測技術(shù)可以及時發(fā)現(xiàn)潛伏性故障，對設(shè)備運維管理的開展尤為重要。本文通過分析一起利用多種帶電檢測技術(shù)，并深度運用聲電聯(lián)合的技術(shù)發(fā)現(xiàn)GIS 設(shè)備氣室內(nèi)部潛伏性故障的典型案例，詳細介紹了應(yīng)用特高頻、超聲波、SF6氣體微水成分檢測、聲電聯(lián)合定位法如何有效診斷分析GIS 設(shè)備內(nèi)部放電。

1 現(xiàn)場應(yīng)用

1.1 問題提出

2017 年8 月29 日，電氣檢測專業(yè)在對某330 kV GIS 變電站進行全站帶電檢測的過程中，發(fā)現(xiàn)110 kV 125 凱梁線、124 凱李線、Ⅲ母電壓互感器、預(yù)留間隔的-3 刀閘四個氣室均有特高頻異常放電信號，SF6氣體微水成分檢測、超聲檢測未見異常放電信號。

1.2 特高頻局部放電檢測

利用便攜式特高頻局部放電儀于9 月1 日對125凱梁線、124 凱李線、Ⅲ母電壓互感器、預(yù)留間隔間隔進行了特高頻局部放電檢測。通過特征圖譜發(fā)現(xiàn)，這4個間隔都有特高頻信號，均是一個周期內(nèi)有一簇信號，信號明顯，幅值大小基本一致，放電間隔時間基本一致，疑似設(shè)備內(nèi)部存在電暈（尖端）放電［3］，考慮到現(xiàn)場所有信號都在-3 隔離刀閘氣室，且氣室通過Ⅲ母連通，信號在125-3 隔離開關(guān)位置最強，呈現(xiàn)出向兩邊衰減的現(xiàn)象，并且出現(xiàn)了間歇性懸浮放電的特性，所以懷疑放電位置在125-3 隔離開關(guān)附近。

1.3 局放信號聲電聯(lián)合定位診斷

先采取雙傳感器模式確定局部放電是發(fā)生在柜體內(nèi)部還是外部，經(jīng)過示波器判別，發(fā)現(xiàn)電磁波信號既不是來源于空氣中也并非來源于地面［4］。

確定放電信號來源于氣室內(nèi)部后，用聲電聯(lián)合的時差定位法在4 個間隔之間進行兩次定位，最終確定位置在124 凱李線與125 凱梁線之間距離124 凱李線4.7 m 左右的母線位置，定位信號如圖1 所示。結(jié)合設(shè)備的結(jié)構(gòu)初步判斷放電位置大概在125 間隔附近，包括母線導(dǎo)體對接部分、靜觸頭或者125-3 隔離刀閘位置。

圖1 1 號傳感器與4 號傳感器的定位圖

1.4 停電檢查

對Ⅲ母及其125 間隔進行分步停電檢查，判定故障信號在Ⅲ母間隔。由于時差定位法判定故障位置在Ⅲ母靠近125 間隔的位置，對125 間隔所在Ⅲ母氣室進行開蓋檢查，在其下方（支撐絕緣子的下部）發(fā)現(xiàn)了一個約長1.4 cm、寬1 cm 的透明塑料片，如圖2 所示。塑料片在帶電的情況下可以視為金屬帶電體，會形成懸浮放電，其中塑料片的一角已經(jīng)翹起，形成尖端毛刺，在持續(xù)電壓的作用下出現(xiàn)了尖端毛刺放電，隨著時間的持久，放電現(xiàn)象越發(fā)明顯。隨后對該Ⅲ母氣室的其他手孔蓋打開檢查，包括螺絲緊固程度、支柱絕緣子的表面、管母可見部分都進行了檢查，均未發(fā)現(xiàn)其他異常。

圖2 停電檢查發(fā)現(xiàn)的塑料片

1.5 消缺后的跟蹤試驗

經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)其他情況后，恢復(fù)手孔蓋，注氣。靜止24 h 后，對該氣室進行SF6氣體微水、純度、分解產(chǎn)物測試和耐壓試驗，試驗結(jié)果合格。投運后在運行電壓下對設(shè)備分相進行特高頻測試，未發(fā)現(xiàn)異常信號。

2 效果評價

（1）隨著電網(wǎng)的建設(shè)，GIS 設(shè)備已成為主流設(shè)備。由于GIS 設(shè)備制造環(huán)節(jié)生產(chǎn)管理不嚴或因?qū)Π惭b工藝控制不力而導(dǎo)致的絕緣故障占很大比例，建立和健全有效的GIS 故障帶電檢測手段顯得尤為迫切。

（2）通過現(xiàn)場工作可以看出，需切實加大運維檢修人員的理論培訓(xùn)和實操訓(xùn)練，以進一步提高開展GIS 設(shè)備帶電檢測的技術(shù)水平。為盡早發(fā)現(xiàn)GIS 潛伏性故障，運維人員在日常巡視工作中應(yīng)密切關(guān)注運行設(shè)備的異常狀況，建立異常設(shè)備臺帳，加強跟蹤檢測。一旦發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時通過帶電檢測手段進行定位。

3 結(jié) 論

本文案例中，利用多種帶電檢測手段和聲電聯(lián)合技術(shù)，可以有效發(fā)現(xiàn)GIS 內(nèi)部氣室潛伏性放電故障，保障了設(shè)備安全穩(wěn)定運行。