10kV母线桥局部放电检测分析

朱彦玮

摘要：金属封闭开关设备（开关柜）在变电站中应用广泛，保证其安全稳定运行格外重要。开关柜内部结构复杂，绝缘缺陷、劣化，导体接触不良等引起的局部放电不容易被发现。通过对开关柜带电测试，采用三种局放检测技术，成功检测出一个10kV母线桥局部放电问题并进行消缺的案例。

关键词：开关柜;母线桥;超声波;特高频;暂态地电压

0 引言

金属封闭开关设备（开关柜）具有占地面积小，运行维护方便等优点，在变电站系统中被广泛应用。開关柜内部结构复杂，绝缘缺陷、劣化，导体接触不良等问题不容易在设备运行和例行试验中被发现[1]。

本文的案例通过超声波局放检测技术、特高频局放检测技术、暂态地电压局放检测技术相互配合，成功检测出一个10kV母线桥局部放电问题并进行消缺。

1 案例经过

2020年12月21日，试验人员在进行某110kV变电站带电检测工作时，经暂态地电压检测、超声波、特高频局放检测发现2号主变10kV进线母线桥存在放电特征。随即申请2号主变停电计划，于 2021年1月5日对其进行处理，检查后发现发现放电原因为由母线桥铜排与穿墙套管之间的间隙引起的悬浮放电，经处理后得以消除。

2 检测分析方法

2.1 暂态地电压检测方法

检测人员使用封闭式开关柜超声测试仪（ultra plus+）对10kV开关室相关设备进行带电检测。随后对10kV 2号主变进线024间隔开关柜进行了暂态对地电压（TEV）检测，同时对相邻025间隔开关柜的同位置取点测试，不带电手车开关处信号幅值均已接近60dB，说明10kV开关室内电磁环境恶劣，存在某些发出强烈电磁信号的信号源，部分超出测试量程。依据《国网山东省电力公司变电设备带电检测工作实施细则》中规定，开关柜运行中暂态地电压相对值“大于20dB为异常”，且检测的绝对值本身就非常大，说明该开关柜内存在明显异常，需进一步查明原因[2]。

2.2 超声波局部放电检测方法

采用红相PDT-840-2局放测试仪对2号主变进线母线仓进行测试，结果如图1所示：

从图1可看出：（a）50Hz和100Hz信号调制相关性：与100Hz相关性强，与50Hz相关性弱。[3]说明此处为受高电压作用下的产生的松动现象导致了悬浮电位的产生。（b）相位模式信号：在一个周期的正负半周期内各有一簇密集信号，从幅值和相位上看，越靠近峰值越集中。说明此处为受高电压作用下的产生的松动现象导致了悬浮电位的产生。

2.3 特高频局部放电检测方法

2020年12月21日，试验人员采用厦门红相PDT-840-2局放检测仪对2号主变进线024间隔开关柜及附近开关柜进行检测，发现2号主变进线024间隔开关柜存在异常放电信号，后侧柜金属缝隙处幅值最大，其附近柜体观察窗处均存在异常放电信号，但放电信号较弱。 检测图谱如图2所示：

从图中可以看出：PRPS图谱中可见有两列较集中的脉冲序列，幅值较大，达到40dB左右，且相位固定，放电脉冲次数密集，表现为明显放电脉冲。

3 隐患处理情况

3.1现场检查情况

2021年1月5日，2号主变停电后，对2号主变10kV侧母线桥进行检查，发现母线桥放电点位于穿墙套管处，如下图所示：

从图3和图4可看出，10kV进线靠主变侧的穿墙套管盖板与母排因接触不良形成电位差，导致悬浮放电，在对接处内部存在明显的放电痕迹。

3.2 母线桥放电处理

经现场分析，2号主变10kV母线桥穿墙套管处放电是由于母排与穿墙套管盖板间存在间隙，出现似接非接现象，从而引起悬浮放电。针对此情况，采取在穿墙套管的母线排上缠绕软铜线，使母线铜排与穿墙套管、盖板可靠接触，使之等电位运行，从而消除间隙放电[4]。现场处理如图5所示。

4 结语

由于电气设备内部复杂，干扰信号强烈，局放信号衰减严重，并且局部放电信号容易被外界干扰信号所覆盖，需要超声波、超高频局部放电的方法进行检测，在以后开展的电气设备局放普测工作中，对发现的疑似放电信号，要采用多种手段进行检测和监测，同时要及时总结已发现缺陷类型的图谱特点，提高判断故障类型能力。在检测过程中，可以采用超声波检测法进行大面积的普查，对于发现可能存在异常的气室，再采用特高频局部放电进行综合的判断，可以有效提高状态评价的效率。同时，在测量的过程中，要尽量排除外部环境中其他放电点的干扰，再做出判断 [3]。

参考文献

[1]张平.高压开关柜的发展与现状分析[J].中国科技信息， 2007，（24）： 89-92.

[2]国网山东省电力公司变电设备带电检测工作实施细则[S].

[3]张勇，吴鹤民.联合局部放电检测技术在开关柜上应用[J].江西电力， 2018，39（23）： 51-53.

[4]谢广润.电力系统接地技术[M].北京：水利电力出版社，1991.26.