某220kV变电站110kVGIS间隔局部放电分析

邹园

摘 要：状态检修技术在电网中的重要性日趋显著。文章以某220kV变电站110kVGIS间隔局部放电为例，重点介绍特高频局部放电检测技术和高频局部放电检测技术在带电检测中的运用，通过两种检测技术可以有效开展电力设备局部放电的定位和故障类型的辨认。

关键词：状态检修；特高频局部放电检测技术；高频局部放电检测技术

电网设备检修是电网企业资产运营的重要工作，电力设备是不是健康，关系到电网的安全、稳定运行，要在电力设备正常运行的条件下，将设备状态、性能检测出来，这就需要状态检修技术进行多种手段的检测。状态检修（condition based maintenance，CBM）是按照设备的状态监测和诊断技术提供反映其自身状态的参数信息，再综合采用先进技术手段对设备状态的健康和不正常状态发展趋势做出评估来判断设备的异常，并推测近期可能发生的故障，在设备还没有发生大的事故前进行检修，还可以根据设备的健康状态研究拟定检修和维护策略。综上，状态检修能提高电网检修的针对性和有效性，降低设备维修成本，提高设备的利用率和检修水平，使电网运行更加安全、可靠和经济。

特高频局部放电检测技术是利用GIS中的局部放电电流脉冲具有极陡的上升沿，激发出高达数GHz的电磁波，在GIS腔体构成的同轴结构中传播。当电力设备里面的绝缘部件发生局部放电时，将会产生电磁波，电磁波穿透环氧树脂等非金属部件传播出来时，就可通过外置式特高频传感器进行测试，不過，也可以采用内置式特高频传感器，直接从GIS内部取出局部放电的电磁波数据信号。检测到的信号在信号放大器放大后，经检测仪器主机到达分析主机，由主机对采集的数据进行分析处理，实时显示脉冲序列相位分布图谱（phase resolved pulse sequence ，PRPS）和局部放电相位分布图谱（phase resolved partial discharge ，PRPD）数据，对比图谱库对信号进行分析诊断，作出局部放电缺陷类型诊断判断。

高频局部放电检测技术是运用高频电流传感器检测频率在3～30MHz的局部放电信号，经过高频信号处理单元、信号采集单元之后，进入数据处理终端，通过幅值相位图谱将信号进行分析诊断。

本文以某220kV变电站110kVGIS163间隔局部放电的诊断分析为例，应用多种测试技术综合判断，重点阐述特高频、高频局部放电检测技术的应用实例。

2016年3月1日，对某变电站GIS进行带电检测，发现110kV GIS163间隔电缆仓绝缘隔盆处有明显的特高频局部放电信号，163电缆高频局放检测发现有幅值较高的高频局放信号，超声波局部放电检测和红外热像检测未发现异常。GIS163间隔是电缆进线间隔，三相共箱，额定电压126kV，额定电流2000A。

一、现场试验及分析

（一）特高频局部放电测试结果

使用EC4000特高频局部放电测试仪，对163间隔的电缆仓绝缘隔盆、断路器电缆侧绝缘隔盆、断路器母线侧绝缘隔盆、电缆头绝缘瓷套4个测试点进行特高频局部放放电测试，测试结果显示电缆仓绝缘隔盆处特高频局放信号最强，其他各点信号幅值明显衰减。测试电图谱如图1所示：

分析放电点可能在电缆处，分别对三相电缆绝缘瓷套进行特高频局部放放电测试，测试结果显示A相电缆绝缘瓷套处特高频局放信号最强，其他非故障相信号幅值明显减弱，测试电图谱对比如图2所示：

（二）电缆高频局放测试结果

为了更好的验证结果，应用高频局放测试仪对163间隔进线电缆分相进行高频局放测试，故障相和非故障相的特征谱图和相位谱图对比如图3所示：

A、B、C三相电缆高频局放谱图特征相似，但A相信号幅值为200mV左右，且时域波形图具有标准局放信号波形特征。非故障相信号幅值为100mV左右，初步判断A相电缆头存在严重的局部放电。

二、结语

通过本案例可以发现，特高频、高频局部放电检测技术是状态检修中非常重要的手段，在平常的状态检修中我们经常需要结合多种带电检测手段，准确地判断电力设备的运行状况。

参考文献：

[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，2015.

[2]国网技术学院.GIS特高频与超声波局部放电检测[M].北京：中国电力出版社，2015.

[3]国家电网公司运维检修部.电网设备状态检测技术应用[M].北京：中国电力出版社，2014.