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工程案例二

110kV變電站GIS設備局部放電
發布時間:2020-03-28瀏覽次數:71

2017年5月12日在對某110kV變電站進行GIS設備局部放電巡檢時,發現110kV母線分段間隔1121隔離開關下方的母線氣室檢測到放電信號,設備外觀和氣隔圖如圖1所示,圖中圓圈標識部位即1121隔離開關母線氣室。經對特高頻和超聲波信號分析,并采用時差法定位分析,判斷放電的類型是GIS內部存在較大的懸浮放電,放電位置處于母線1121隔離開關氣室內。

圖1  110kV母線分段間隔氣室圖

anli201.png

使用KF-6901D多功能局放檢測儀和KF-6901C局部放電定位儀,在1121隔離開關氣室下方的110kV Ⅰ段母線氣室各盆式絕緣子開孔處均能夠接收到明顯的特高頻信號。并且在1121隔離開關氣室下方的110kV Ⅰ段母線氣室附近的信號幅值最大,其特高頻譜圖檢測結果如圖2所示。

圖2  特高頻譜圖檢測結果

anli202.png

從圖2中可以看出:①單周期檢測方式中,信號幅值較大,形成兩簇集中的較高幅值的放電脈沖,局部放電類型為懸浮放電或者可能是絕緣子內的氣隙放電;②PRPD檢測方式中,最大幅值和最大放電率均較大,且集中分布在工頻周期90°和270°附近,具有明顯的相位相關性。

且局部放電信號在1121隔離開關A相氣室下方的110kV氣室內的局部放電信號最大,當將特高頻傳感器移至開關室其余位置時,特高頻信號有極大的衰減,因此可以判斷特高頻信號來自于氣室內部,同時結合譜圖可以判斷局部放電類型為懸浮放電或者絕緣子內部的氣隙放電。

綜合分析超聲波和特高頻檢測結果可知,1121隔離開關110kV Ⅰ段母線氣室均測到明顯局部放電現象,放電位置接近1121隔離開關下方母線氣室,并且放電類型為懸浮放電的可能性最大。

為了明確局部放電發生的具體位置,使用KF-6901D多功能局放檢測儀和KF-6901C局部放電定位儀,對1121隔離開關氣室下方的110kV Ⅰ段母線氣室附近的局部放電進行了特高頻及超聲波定位。 

2號超聲波傳感器檢測到的超聲波信號幅值大于1號超聲波傳感器檢測到的超聲波信號,且2號超聲波傳感器檢測到的超聲波信號時間超前于1號超聲波傳感器檢測到的超聲波信號,故大致可以判定,局部放電源靠近2號超聲波傳感器所在的位置。


對1121隔離開關母線氣室進行解體,解體后發現A相母線支柱絕緣子靠罐體處已經完全斷裂,同時A相中心導體端面與其他兩相不在同一平面,A相中心導體頂絲扭曲變形,現場解體情況如圖3所示。


通過對現場解體情況進行分析,發生局部放電的原因為安裝工藝問題,由于A相中心導體安裝時與B、C相中心導體不在同一平面,致使A相中心導體頂絲在運行過程中長期受力而發生變形扭曲,使得支柱絕緣子長期承受較大的橫向拉力而折斷,并因此而形成一個懸浮電極而發生放電。

(a)斷裂支柱絕緣子

anli204.png

(b)三相中心導體端面不平齊

(c)頂絲頂部扭曲


圖9  現場解體情況


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