超高频法在GIS局放测试中的应用

《电气时代》2014年第五期

一、异常情况发现

2011年5月18日，对某110kV变电站GIS进行局部放电测试时，发现110kV芙前甲线1384开关间隔UHF信号幅值偏高。此GIS设备额定电压126kV，出厂时间2010年5月，生产厂家为某电气股份有限公司。

二、异常原因分析

现场测试位置如图2所示，测试数据如下表所示。在现场测量中，考虑到绝缘缺陷可能发生的位置，超高频天线传感器固定在距离缺陷位置较近的盆式绝缘子处，以此检测泄漏出的超高频电磁波信号。表中所示的为在不同的测试位置处，局部放电检测仪所测得的信号幅值情况。1.放电源分析为区分是否为干扰信号并大致定位，将传感器从盆式绝缘子处移开测量空间干扰信号，靠近芙前甲线时传感器检测到UHF信号幅值约为900mV，远离芙前甲线时幅值约为600mV，且整个空间存在干扰信号。将传感器离开盆式绝缘子约10cm距离，仍能检测到放电信号，只是信号幅值有略微下降，再远离时幅值继续减小最后与空间信号幅值基本相同。对比在空间和芙前甲线间隔处检测到的信号，发现检测信号都是同时出现，同时消失。由此基本可以确定检测信号为被测GIS内部的放电信号。各测量位置局放信号幅值如图2中所标，由各位置局放信号幅值可以看出，芙前甲线测试位置1测得局放信号最大，测试位置6测得的局放信号其次。沿图2中箭头方向局放信号幅值逐渐减小。将探头贴在测试位置6的墙面上测得幅值约为1770mV，由此可初步判断测试位置6测到的信号是由该线路套管传播过来的干扰信号。2.放电间隔定位将两个测试探头分别置于测试位置2和测试位置4，获得的波形信号图谱如图3所示。图3中，1号波形为测试位置4检测到的信号，2号波形为测试位置2检测到的信号，由此可以推断，测试位置2靠近放电源位置。将两个测试探头分别置于测试位置1和测试位置4，获得的信号图谱如图4所示。图中，1号波形为测试位置4检测到的信号，2号波形为测试位置1检测到的信号。从以上1、2两个波形出现的时间先后对比结果可知，测试位置1比测试位置4更早检测到信号。即测试位置1靠近放电源位置。将两个测试探头分别置于测试位置1和测试置2，测试结果如图5所示。图中，1号波形为测试位置2检测到的信号，2号波形为测试位置1检测到的信号。从以上1、2两个波形出现的时间先后对比结果可知，测试位置1比测试位置2更早检测到信号。即测试位置1靠近放电源位置。由上述分析可以看出被测信号应为设备内部放电信号，放电源靠近开关位置。3.局放类型智能诊断对局放信号最大的测试位置6进行PRPD谱图统计，如图6所示。通过对谱图进行比对分析，初步推断该放电缺陷与悬浮放电或尖端放电较为接近。4.解体分析及故障处理对110kV芙前甲线1348开关解体后，发现1348开关B相的顶部支柱绝缘子存在明显放电痕迹，A、C相正常（如图7所示），与GIS局部放电测试所得结果相符合。支柱绝缘子结构外观如图8所示。正常情况下，气室顶盖压缩弹簧，弹簧尖端点与外壳盖等电位（如图9所示），不会发生放电现象。110kV芙前甲线1348开关B相的顶部支柱绝缘子内弹簧老化，弹簧尖端点与外未有效接触，外壳盖与弹簧间存在电位差，产生放电现象。更换110kV芙前甲线1348开关B相的顶部支柱绝缘子内弹簧后，对此GIS进行送电复测，放电现象消失。

三、结束语

超高频法作为GIS局放测试的重要手段之一，具有抗干扰能力强、可以带电测量及测量方法不改变设备的运行方式等优点。采用超高频法可以有效检测运行GIS设备的局放现象，弥补GIS设备交接和预防性试验的不足。GIS现场故障检测结果的分析结果，对以后GIS运行故障的及时检修以及故障识别具有重要的参考意义。

作者：李伟克杨帆刘冰单位：韶关供电局