
GIS局部放電(diàn)檢測
(一)GIS設備(bèi)局部放電帶電檢測原則(zé)
考慮到GIS設備的(de)結構特點(diǎn)和安全運行要求,應對GIS局部放電的檢測方法應滿足以下(xià)要求:
1. GIS設備局部放電檢測方法應滿足在線檢測的技(jì)術(shù)條件要求,實現對GIS設備運行狀態的全過(guò)程(chéng)監督(dū)。
2. 對微小局放現象應(yīng)持續關注,做好記錄,避免突發性故障發(fā)生,同時為停電檢修提供數(shù)據支持。
3. 局放點定位應準確,避免擴大GIS設備停電範圍。
(二)GIS設備局部放電帶電檢測(cè)策略
GIS設備具有布局緊湊,占地麵積小,絕緣良好,檢修周期長,運(yùn)行過程可控性好等優(yōu)點,但也帶來(lái)現場設備間距較小,電磁環境複(fù)雜,常規試驗方法檢測難度(dù)提高等問題。可在GIS設備上開展的局部放電檢測方法包括(kuò)電測(cè)法中的超(chāo)聲(shēng)波法,高(gāo)頻檢測,超高頻/特高頻檢測方法以及脈衝電流法。還包括非電測法中的分(fèn)解產物分析法,超聲波法,紫外線/紅外線檢測法等。目(mù)前電(diàn)力公司GIS設備局部放電檢(jiǎn)測方法主要采(cǎi)用超聲波法和(hé)特高頻法兩種檢測方法相結(jié)合,在實際工作(zuò)中收到了良好的效(xiào)果。
1.超聲波法
GIS設備內部發生局部(bù)放電時(shí),對外表現為衝擊振(zhèn)動,這種(zhǒng)衝擊和振動以聲波(bō)的(de)形式沿著GIS內部SF6氣體以及設備殼體以聲波的形式傳播開來,其波形包括縱波、橫(héng)波以及沿麵波。根據不同波形特征其傳播途徑也不同,縱波主要穿過SF6氣體沿直線轉播,橫波則會(huì)沿著設備外殼或絕緣盆傳播,可利用預置在(zài)設備殼體上的傳感器進行接收,無預(yù)置傳感器或現場情況較為(wéi)複雜時可將手持式傳感器貼在檢測點上進行檢測。
該方法其優點在於與電氣設(shè)備無電磁方麵聯絡,受設備運行方式及所處電磁(cí)環境影響較小,設備(bèi)便攜性,易用性,對不同環境的適應能力較(jiào)強,同時該類型(xíng)檢(jiǎn)測設備己使用較長時間,積(jī)累了(le)一定的使用(yòng)經驗,對局部放電定位精度較高(gāo)。其缺點也很明顯,由於GIS設備為(wéi)腔體結構,超聲波(bō)在傳播過程中在腔體內多次(cì)反射,在不同介質交(jiāo)界麵也會經過反射(shè)與折射這就(jiù)造成多個波形的幹涉和疊加,對後期信號處理工作造成影響較大。此外,每個(gè)超聲波探頭的探測距離有限,在高電壓等級複(fù)雜布置的GIS設備區進行局部放電檢測工作強度較大(dà),需預置的內置式探頭也較多,存在一定的安全隱患(huàn)。同時(shí)預置式(shì)探測器誤報率也較高。
在生產(chǎn)實際中由於(yú)GIS設備的一體化布置,連接變壓器或電壓互感器(qì)的GIS設備運行(háng)振動較大,這種振動會嚴重幹擾超聲檢測裝置正常檢測。特別是戶外布置GIS設備受環境噪聲影響這種幹擾更加(jiā)強烈(liè)。從檢測經驗看由於聲波在SF6氣體中(zhōng)傳播衰耗很大,超聲波法僅對金屬顆粒引起的局部放電具備較(jiào)高的靈(líng)敏度。從試驗人員處還了解到,超聲波法檢測準確度受探測(cè)器與(yǔ)GIS外殼貼合度,粘貼牢固程度以及手持式儀器(qì)檢測(cè)人員的個人技能水平(píng)影響較大。
2.特高頻檢測法(fǎ)
GIS設備內部發生局部放(fàng)電時通常會伴(bàn)生脈衝電流,脈衝電流波形中上(shàng)升及持續過程極端(duān),為納秒級別,這種脈衝電流將激勵出同樣高頻率的高頻電磁波,GIS設備內局部放電通常對外釋放的電磁波頻率為0.3-3GHz,考慮GIS金屬(shǔ)殼體對電磁波的屏蔽作用可從GIS氣室間的(de)絕緣盆處使用超高頻傳感器予以測量,並(bìng)根(gēn)據電(diàn)磁(cí)波(bō)的強弱(ruò)程度來(lái)判斷局部放電的劇烈程度。
特高(gāo)頻檢測法可在(zài)設備運行過程中開展測量,由於其電磁波頻率較高,受其他類型電(diàn)磁幹擾較小,具備較高的(de)抗幹擾(rǎo)能力。其缺點在於局(jú)部放電定位精(jīng)度較差(chà),通過逐(zhú)氣室測(cè)量僅可縮小局部放電檢測範圍,無法明確放(fàng)電位置和量化放電劇(jù)烈程度。
在實際應用中,特高頻檢測法受探測傳感器技術(shù)條件製約靈敏度較(jiào)設計值有不少差距(jù),在設備正常運行及投切過程中誤報(bào)率較高,複(fù)雜設備條件下檢測過程比較複雜,對試驗人員的個人(rén)技(jì)能水平要求較高。
綜合上述(shù)兩種方法的優缺點(diǎn),建議采用兩種(zhǒng)檢測方式協同工作的方法進行聯合檢測(cè)。
具體方法如下:
第一步在GIS盆式絕緣(yuán)子處布置超高頻傳(chuán)感(gǎn)器(qì),開機測量是否存在局部(bù)放電特高頻電(diàn)磁波。
第二步使用超聲波傳感器由遠及近逐個測量點進行超聲信號檢查,測(cè)量超聲信(xìn)號,然後(hòu)根據如下試驗象征進行故障判斷:
(1) 特高頻信號存在,超(chāo)聲波信號存在
調整特高頻(pín)探測(cè)器位置使該處(chù)測量信號最強,以特高頻探測器位置為中(zhōng)心探測兩端腔體超聲信號直至超聲信號最強,此時可判斷為所測腔體即(jí)為局部放電腔體,內部存在局部放電現(xiàn)象,需根據測試數據製(zhì)定下一步檢(jiǎn)修計劃。
(2) 特高頻信(xìn)號存在(zài),超聲波信號不存在(zài)
調整特高頻探測器位置,觀察示(shì)波器所顯示檢測到的(de)信號頻率分布,判斷檢(jiǎn)測過程(chéng)是否收到周圍能產生類似特高頻信號電氣(qì)設備的影響,如果有則排除(chú)幹擾再行(háng)測試一次,如無幹擾則標記該設備,觀(guān)察一段時間後再行測量判(pàn)斷。
(3) 特(tè)高頻信號不存(cún)在,超聲波(bō)信號存在
此(cǐ)時檢查被測設備以及與其相連的其他設備是否存在(zài)機械振動,或受其(qí)他設(shè)備影響自身發生振動,檢查GIS設備(bèi)伸縮節是(shì)否(fǒu)工作正常,檢查GIS設備沉降(jiàng)指示(shì)器是否正常。同(tóng)時(shí)變換特高(gāo)頻探測器位置,防止因為屏蔽作用造成特高頻信(xìn)號漏檢(jiǎn),同時將該設備列入重點(diǎn)觀察對象。
上述措施,在(zài)進行特高頻信號檢(jiǎn)測的同(tóng)時(shí)進行超聲波信號檢測,可以有效發揮兩種檢測方式的優勢,從試驗(yàn)方法(fǎ)上(shàng)避免複雜現場(chǎng)環境下各類型的幹擾,能夠在(zài)現有技術(shù)及人員水平條件(jiàn)下較大幅度的提升(shēng)局部放(fàng)電帶電檢測的準確性,有利於提高設備對(duì)設備運行狀況的判斷能力。