超声波法检测GIS尖端放电缺陷分析

李重杭，吴水锋，黄福勇，叶会生，段肖力，黄海波

(1.深圳供电局有限公司，广东深圳518048；2.国网湖南省电力公司电力科学研究院，湖南长沙410007)

超声波法检测GIS尖端放电缺陷分析

李重杭1，吴水锋2，黄福勇2，叶会生2，段肖力2，黄海波2

(1.深圳供电局有限公司，广东深圳518048；2.国网湖南省电力公司电力科学研究院，湖南长沙410007)

介绍了一起采用超声波法检测发现的GIS尖端放电缺陷，分析了超声波检测各图谱特征，并通过结合幅值定位法及GIS缺陷位置内部结构图，确定缺陷位置，分析缺陷原因，给出了后续处理建议。

尖端放电；超声波检测；GIS；缺陷分析

GIS超声波检测具有抗电磁干扰能力强、便于定位等优点，在GIS带电检测中应用十分广泛，采用超声波检测法能够有效发现GIS的悬浮电位放电、尖端放电及自由颗粒放电、异常振动等缺陷〔1〕。文中介绍了一起采用超声波检测法发现的GIS尖端放电缺陷，并给出了后续处理建议。

1 缺陷发现

在对110 kV某变电站110 kV GIS开展带电检测时，发现该GISⅠ母母线502间隔处超声波信号异常，特高频检测时未发现异常信号，超声波连续检测模式下有明显的50 Hz相关性，相位模式在一个周期内有一簇明显的集聚，具有典型的尖端放电缺陷特征，经过综合诊断及定位分析，判断缺陷为位于Ⅰ母母线502间隔A相与B相之间靠近A相的母线支撑绝缘子处的尖端放电缺陷。被检测GIS型号为ZF5－126，出厂日期为2005年2月。

2 缺陷检测与原因分析

2.1 缺陷检测及定位

检测人员对110 kV GISⅠ母开展了SF6气体成分检测结果如表1所示，结果无异常；采用特高频检测、SF6气体成分分析以及超声波法开展了诊断性检测，特高频信号检测图谱如图1所示，信号无异常；超声波检测图谱如图2所示。

表1 SF6气体成分检测结果μL/L

图1 特高频信号检测图谱

图2 超声波信号最大点检测图谱

根据图2超声波检测相位图谱可知，连续图谱信号幅值较小，且50 Hz相关性较100 Hz大，可以排除悬浮电位放电的可能，脉冲图谱无三角驼峰，可以排除颗粒放电的可能，相位图谱存在一簇明显的集聚，其图谱特征与尖端放电缺陷图谱特征一致〔2〕，如图3所示，具有典型尖端放电信号特征。

图3 尖端放电典型超声波相位图谱

为确定缺陷位置，检测人员对Ⅰ母母线502间隔各测点处超声波信号幅值对比，检测发现信号最大值处为Ⅰ母母线502间隔A相与B相之间靠近A相的母线下侧，如图4中所示位置。图5为检测人员收集的该型号GIS母线结构示意图，由图5可知，图4中信号最大值处对应位置为母线支撑绝缘子固定支承处，因此判断该GIS母线超声波信号异常缺陷很可能为Ⅰ母母线502间隔A相与B相之间靠近A相的母线支撑绝缘子固定支承处存在尖端放电缺陷。

图4 超声信号最大点位置图

图5 母线内部结构图

2.2 超声异常原因

根据定位结果，缺陷位置位于Ⅰ母母线502间隔A相与B相之间靠近A相的母线支撑绝缘子固定支承处，缺陷位置内部结构图如图6所示，图6中所标出位置即为信号最大点对应的内部结构，根据内部结构及放电类型分析，该位置缺陷原因可能为支撑绝缘子固定支撑处存在尖端，造成了电场畸变，引起尖端放电。

图6 支撑绝缘子内部结构图

2.3 缺陷复测情况

2个月后检测人员对该处缺陷开展了跟踪检测分析，发现该处缺陷信号幅值有所增长，如图7所示，信号幅值由3.55 mV增长至10 mV，说明该处放电缺陷存在发展趋势，为持续跟踪缺陷发展，现场采用超声波重症监护装置，监测信号变化情况。

3 结论及建议

1)采用超声波检测法，成功发现110 kV GIS尖端放电缺陷，尖端放电缺陷典型图谱连续模式下具有明显的50 Hz相关性，相位模式下在一个周期内有一簇明显的波峰。

2)建议对该处尖端缺陷持续加强跟踪检测，并适时开展气体成分分析，若信号幅值持续发展或出现气体成分异常，建议开展解体检修。

图7 复测超声波信号图谱

〔1〕国家电网公司运维检修部.电网设备带电检测技术〔M〕.北京:中国电力出版社，2014.

〔2〕国家电网公司.气体绝缘金属封闭开关设备局部放电带电测试技术现场应用导则_第1部分_超声波法:Q/GDW 11059.1－2013.北京:中国电力出版社，2013.

Analysis of GIS point discharge abnormal defects by ultrasonic method

LI Chonghang1，WU Shuifeng2，HUANG Fuyong2，YE Huisheng2，DUAN Xiaoli2，HUANG Haibo2
(1.Shenzhen Power Supply Bureau Co，Ltd.，Shenzhen 518048，China；2.State Grid Hunan Electric Power Corporation Research Institute，Changsha 410007，China)

This article describes the use of ultrasonic method to discover GIS point discharge abnormal defects，analyzes the characteristics of ultrasonic testing of each map，determines the location of the defect by combining the amplitude localization method and GIS internal structure of the defect position，analyzes the reasons for defects，and gives follow-up treatment recommendations.

point discharge；ultrasonic method；GIS；defeat analysis

TM855.1

B

1008-0198(2016)05-0089-03

10.3969/j.issn.1008-0198.2016.05.025

2016-08-25 改回日期:2016-09-26