曹 偉

國網(wǎng)拉薩供電公司，西藏 拉薩 850000

0 引言

電網(wǎng)設備狀態(tài)檢測技術是一種根據(jù)設備狀態(tài)檢測信息，對設備健康狀態(tài)和故障發(fā)展趨勢做出評估的新技術。設備故障一般具有一定的發(fā)展過程，電網(wǎng)設備狀態(tài)檢測技術在故障形成初始階段可根據(jù)聲、光、熱等現(xiàn)象準確定位故障，同時可將其作為處置故障的決策依據(jù)。依據(jù)設備的實際情況可制訂維護、檢修策略和計劃，從而合理降低檢修成本。

1 典型案例概述

某110 kV變電站運行人員巡檢時發(fā)現(xiàn)某110 kV線路開關本體存在異響聲。該設備為126 kV SF6氣體絕緣金屬封閉組合開關設備。檢修專業(yè)人員到達現(xiàn)場對該線路開關進行外部檢查，開關彈簧機構均合閘到位，機構內部無振動，外部連接螺栓無明顯松動?，F(xiàn)場檢查本間隔開關SF6壓力均正常，后臺均無異常信號?，F(xiàn)場人員在該線路停電轉檢修過程對開關異響情況進行觀察，將開關轉為熱備用后，即斷開斷路器時（母線側帶電），異響消失。未對該間隔進行特高頻、超聲波局部放電及暫態(tài)地電壓等檢測。

采用TP-40型SF6電氣設備絕緣氣體綜合檢測儀對該線路斷路器氣室進行氣體檢測，檢測結果S02氣體含量超標，具體數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 斷路器氣室氣體檢測結果表

2 現(xiàn)場檢查及異常原因分析

2.1 觸頭和噴口情況

斷路器A、B、C相柱的絕緣筒，絕緣拉桿和絕緣支撐座等絕緣件無臟污、裂痕和閃絡痕跡，裝配位置無放電痕跡。A相大噴口與弧觸頭燒蝕情況如圖1所示。A相小噴口燒蝕情況如圖2所示。

圖1 A相大噴口與弧觸頭燒蝕情況

圖2 A相小噴口燒蝕情況

2.2 異響原因判斷及分析

拆解過程發(fā)現(xiàn)斷路器基礎與底架之間的固定螺栓存在松動。GIS設備在電動力和外界干擾源的作用下會產(chǎn)生振動，長期在振動力的作用下，可能引起螺栓緊固部位松動。在電動力的作用下，會加劇設備本體和氣室內部各連接處擋片的振動，引起擋片產(chǎn)生震顫響聲，從而造成開關異響。當開關轉為熱備用后，電動力消失，異響也消失，且解體檢查未發(fā)現(xiàn)局部放電點，可間接驗證開關異響是因振動所引起的。

現(xiàn)場拆解檢查該線斷路器滅弧室發(fā)現(xiàn)，A相滅弧室引弧觸頭有燒蝕，弧觸頭和噴口內積累少量白色粉末，B、C相滅弧室內弧觸頭和大/小噴口均正常，無白色粉末情況。通過分析判斷可能是該線路斷路器A、B、C三相開斷過不同負荷的電流造成三相弧觸頭和噴口燒蝕程度不同，且A相開斷的負荷電流遠大于B、C相。

3 電網(wǎng)設備狀態(tài)檢測的重要性

通過上述案例處置可以發(fā)現(xiàn)，造成此次異響原因是斷路器基礎與底架之間固定螺栓存在松動，而螺栓松動并不會影響設備正常運行。內部觸頭放電、燒損或其他影響設備運行因素在開關解體后并未發(fā)現(xiàn)，檢測手段單一、檢測數(shù)據(jù)無法為后續(xù)問題處理提供強有力依據(jù)和指導作用，在沒有經(jīng)過充分的科學論證即進行開關解體檢查存在一定的盲目性。

3.1 狀態(tài)檢測概況

國家電網(wǎng)在2007年開始逐步推廣電網(wǎng)設備狀態(tài)檢測，經(jīng)過多年推進和不斷深化，電網(wǎng)設備狀態(tài)檢測在江蘇、浙江等網(wǎng)省公司已經(jīng)非常成熟，積累了很多寶貴的經(jīng)驗。電網(wǎng)設備狀態(tài)檢測是現(xiàn)代電力企業(yè)普遍推行的一種設備檢修管理策略。根據(jù)狀態(tài)檢測信息，對設備健康狀態(tài)和故障發(fā)展趨勢做出評估，依據(jù)設備的實際情況制訂維護計劃和檢修策略，合理降低檢修成本，提高檢修效率，保障設備運行的可靠性[1]。

3.2 狀態(tài)檢測的優(yōu)勢

狀態(tài)檢測具有以下優(yōu)勢：一是能預先發(fā)現(xiàn)潛在的故障點，確?，F(xiàn)場設備持續(xù)、安全、有效運行；二是為設備采取預防措施提供了科學依據(jù)；三是為更換或者維修舊設備提供了依據(jù)，能充分利用現(xiàn)有設備，達到最佳經(jīng)濟效益；四是可以對設備的局部放電定量測試，也可以對放電狀況進行在線監(jiān)測[2]。

3.3 典型狀態(tài)檢測方法

根據(jù)設備整體結構，7大類設備適宜狀態(tài)檢測，主要包含輸電線路、變壓器、開關類設備、互感器、避雷器、電纜、開關柜，文章重點列舉兩類設備狀態(tài)方法作為參考。

（1）光纖式在線測溫監(jiān)測。光纖溫度監(jiān)測終端具有6個ST光纖接口，能夠同時支持6個光纖溫度傳感器，最多實現(xiàn)6通道的溫度測量。帶背光的LCD顯示屏能夠同時顯示6個通道的溫度數(shù)值，并具有溫度報警指示功能。開關柜側觸頭溫度檢測示意圖如圖3所示。

圖3 開關柜側觸頭溫度檢測示意圖

變電站綜合在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫接收溫度檢測終端和SCADA系統(tǒng)傳來的同時間點溫度信息和負荷信息，進行統(tǒng)計分析，描繪成趨勢曲線，然后通過軟件中時間段選取形成溫度和負荷變化的趨勢曲線，三相負荷電流和三相溫度變化如果不一致，則表示存在故障隱患。

（2）超聲波局部放電檢測。電氣設備發(fā)生局部放電時，通常會伴隨產(chǎn)生不同的物理和化學現(xiàn)象。局部放電檢測就是通過對這些現(xiàn)象進行檢測，對局部放電進行定性和定量的分析，從而判斷設備絕緣老化現(xiàn)象，確定設備運行狀態(tài)。通過超聲波局部放電檢測，分析檢測數(shù)據(jù)和超聲波圖譜，運用高頻電流檢測和特高頻檢測可實現(xiàn)故障的精確識別和定位，還可以特高頻測試信號波形、圖譜進行判斷[3]。

局部放電檢測可在短時間內對開關設備運行狀態(tài)進行評估，其測量結果可以用于指導后續(xù)故障處理和制訂處理方法。局部放電值判斷標準如表2所示。

表2 局部放電值判斷標準

4 結束語

文章通過分析狀態(tài)檢測技術在典型案例中的應用可知，運用電網(wǎng)設備狀態(tài)檢測技術一定程度上能起到防患于未然的作用，可以提前發(fā)現(xiàn)并及時排除故障隱患，設備運維管理單位可根據(jù)自身設備情況制定周期性的設備狀態(tài)檢測計劃，常態(tài)化開展設備狀態(tài)檢測能有效避免設備維修頻繁、盲目維修等問題。