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GIS交流耐壓試驗時超聲波局放測量

發布時間:2020-02-09 07:42:06人氣:

超聲波法檢(jiǎn)測GIS局放
GIS現(xiàn)場交流耐壓試驗能有效地檢查內部導電微粒的存在、絕(jué)緣子表而汙染(rǎn)、電場嚴重畸變程度等故障(zhàng)。但現場經驗表明,交流耐壓試驗能(néng)檢(jiǎn)測(cè)出使GIS的實際耐受電壓(yā)降低到耐壓值以下的缺(quē)陷,且僅對(duì)GIS內部存留的導(dǎo)電顆粒特(tè)別敏感(gǎn),並不(bú)能徹底發現並消除GIS設備中的某些微小缺陷(xiàn),如GIS中固體絕緣材料內部(bù)的微小缺陷、導體接觸不良等。這些微(wēi)小缺陷(xiàn)產生的局部放電在短時(shí)存在並不影響到電氣設備的絕緣強度,但在(zài)正常(cháng)運行電(diàn)壓下不(bú)斷發生放電,這些微弱的放電就(jiù)會產生積累效應會使絕緣的介電性能逐漸劣化(huà)並使局(jú)部缺陷擴大,最後導致整個絕緣擊穿。因此采用超聲波法測試GIS局放可作為GIS設備交流耐壓試驗的一種補充,不僅可以有效地檢測出隱(yǐn)藏(cáng)在設備內(nèi)部的絕緣弱點或生產過程(chéng)中(zhōng)造成的缺陷,而(ér)且可(kě)以準確地判斷試驗過程中發生非自恢複放電或擊穿(chuān)故障的確切部位。

GIS交流耐壓試(shì)驗程序分為“老練淨化”和耐壓試驗兩個階(jiē)段,加壓順序為工作最大(dà)相電壓、係(xì)統運(yùn)行最高電壓和耐壓試驗電壓值。要在GIS交流耐壓試驗時開展超聲波局部放電測試應根據GIS的結構形式來選擇試驗電(diàn)壓值(zhí)和加壓時間。GIS結構形式分為二相共箱和二(èr)相分箱兩種。

對於大多數110kVGIS, 220kVGIS母線為二相共(gòng)箱結構(gòu)型(xíng)式。從絕緣設計及絕緣配合目的來說,除(chú)考慮各種(zhǒng)過電(diàn)壓外,應考慮持續工頻電壓對絕緣的影響,代表性的持續工頻(pín)電壓等於(yú)係統最高電壓(yā)Us。絕緣結構在運行過程中,要求必須能(néng)夠長期連續的運行在工頻(pín)最高運行電壓。對絕緣配合程序,最重要參考電壓是設(shè)備(bèi)最高電壓Um且Um≥ Us。因此二(èr)相共箱式GIS應選擇試驗電(diàn)壓為係(xì)統運行最高工作電壓Us。在此階段的交流耐壓可認為考察GIS相間的絕緣水平,與實際運行情況相近,此時所測(cè)的局部放電信(xìn)號特性也比較明顯,其局放水平可作為GIS在運行狀態下的局放水平檢測的參考。由於交流耐壓試驗使介質(zhì)發生破(pò)壞性放電的電壓值可以用交流電壓峰值來表示,以(yǐ)110kV GIS為例,即155.5kV,係統最高運行電壓(126.5kV)低於破壞性放電的(de)電壓值(155.5kV,所以在係統最高運行(háng)電壓時屬非破壞性試驗,建議(yì)適當延長在係統最高電(diàn)壓(yā)下的耐壓時(shí)間,加強局放檢測密度。

對於220kV GIS斷路器二相分箱的結構形式,主要考察GIS相對地的絕緣狀況。如(rú)果帶母線(多為二相共箱)進行交流耐壓試(shì)驗,斷路器(qì)等二相分(fèn)箱的GIS承受不(bú)了係統最高運行交流電壓,因此對二相分(fèn)箱的GIS應以工作最大相電壓為(wéi)準,即在“老練淨化(huà)”階段進行局放測試。此時進行超聲波檢測可能會檢測(cè)到較(jiào)強的局部放電信號,但(dàn)多是金屬毛刺等微小顆粒在灼燒過程中的放電,應延長局部放電測試時間,可延長至1-2h以更準確的認定該信號是否是設備存在缺陷故障。對(duì)於二相共箱的母線在此電壓下與GIS實際運行環境(jìng)相差較大,所施電壓可能未達到某些局放的起始電壓,並(bìng)不能代表設備實際運行的局部(bù)放電水平。

在耐壓試驗階段時如果發現在老練階段未發現的局(jú)部放電信號,但通過了交流(liú)耐壓試驗,可認為絕緣合格。因為(wéi)GIS設備運(yùn)行電(diàn)壓隻在瞬時(shí)過電壓時有可(kě)能達到耐壓值,即使存在該電壓下的局部放電,因其放電能量很小,它的短時存(cún)在不會影響到設備電氣(qì)設備的絕緣強(qiáng)度。同時由於1 min交流耐壓試驗本身會損壞(huài)絕緣,所以耐壓試驗階段不宜多次或延長耐壓時間進行超聲波局放檢測。

超聲波法局(jú)放測試點應(yīng)選擇斷路(lù)器斷口處、隔離開關、接地刀閘、電流互感器(qì)、電壓互感器、避需器、導體連接部件等處的氣室側下方,認真觀察不同部位的超聲信號在連續模式下的(de)有(yǒu)效值、峰值、及(jí)工(gōng)頻和兩(liǎng)倍工頻的調製強弱。根據現場經驗,一般情況下可認定信號的有效值及峰值小於5mV且50Hz/100Hz相關性較弱時,GIS設備內(nèi)部不存(cún)在絕緣微小缺陷;當信號的有效值及峰值超過20mV或出(chū)現明顯的50Hz/100Hz調製相關性時(shí),說明設備內部存在(zài)某(mǒu)種絕緣缺(quē)陷,應根據信號的不同(tóng)特(tè)征(zhēng)進(jìn)行故障定位排查。

在現場交流耐壓條件下進行超聲波局放(fàng)測試,彌補交流耐(nài)壓試驗的不足。它可以有(yǒu)效地判斷GIS中的絕緣(yuán)水平,及時發現其內部缺陷,為GIS設(shè)備在投運後的安全運行提供了行之有效的保障。

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