關(guān)于一起GlS設備局放異常的分析處理

李超群

（深圳供電局有限公司，廣東深圳，518000）

0 引言

GIS在運行過程中出現(xiàn)局放異常會嚴重影響設備的安全穩(wěn)定運行，如不及時發(fā)現(xiàn)并處理，可能導致設備擊穿跳閘，造成用電負荷的損失。本文主要介紹了110kV長山坳變電站110kV龍長Ⅰ線GIS間隔在運行過程中出現(xiàn)局放異常信號后采取一系列分析手段及處理過程。

1 設備概況

設備廠家：新東北電氣（沈陽）高壓開關(guān)有限公司；型號ZF6-126CB；出廠日期2009年6月；額定電壓126kV；額定電流2000A。

2 缺陷發(fā)現(xiàn)過程及分析

2.1 在線監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

2019年11月18日，110kV長山坳站GIS局放在線監(jiān)測發(fā)出局放報警信號，局放信號位于110kV龍長Ⅰ線斷路器室附近，放電類型診斷為絕緣件氣泡或沿面放電。從PRPS和PRPD圖上可看出具有明顯的局放特征。

2.2 局放帶電測試分析

2019年12月5日，安排技術(shù)人員對110kV長山坳站GIS進行局放定位測試，在110kV龍長Ⅰ線GIS間隔母線側(cè)CT與斷路器氣室間絕緣盆子監(jiān)測到異常特高頻信號，具有絕緣放電特征，信號最大幅值約為672mV，經(jīng)定位分析判斷信號源位于110kV龍長Ⅰ線1328斷路器氣室下部位置。

2.2.1 超聲波檢測

采用超聲波檢測方法對110kV龍長Ⅰ線間隔進行局放測試，測試數(shù)據(jù)顯示在110kV龍長Ⅰ線1328間隔斷路器氣室超聲波檢測正常。

2.2.2 超高頻檢測

采用超高頻檢測方法對110kV龍長Ⅰ線間隔進行局放測試，測試數(shù)據(jù)如下圖所示。由圖可見，在110kV龍長Ⅰ線GIS間隔母線側(cè)CT與斷路器氣室間絕緣盆子監(jiān)測到異常特高頻信號，最大幅值57DB。PRPS-PRPD圖譜工頻周期具有兩簇脈沖信號，信號有大有小，相位分布較寬；周期圖譜相位相關(guān)性明顯，具有絕緣放特征。

2.3 定位分析

2.3.1 局放類型判斷

5m、10ms波形如題所示，由圖譜可見每個工頻周期內(nèi)出現(xiàn)兩簇脈沖信號，每一簇脈沖信號具有間距不等、幅值大小不一的脈沖信號，信號最大值為672mV，綜合特高頻PRPD&PRPS圖譜分析，判斷為絕緣放電。

2.3.2 定位分析

由圖可見，紅色傳感器波形起始沿超前于綠色、黃色傳感器波形起始沿，紅色波形與綠色波形時間差800ps，判斷信號更源更靠近紅色傳感器；經(jīng)測量綠色、紅色傳感器間距離約為90cm，根據(jù)時差法公式可以算出，信號源距離紅色傳感器X約為33cm。通過以上分析，我們綜合得出了如下判斷：局放源位于110kV龍長Ⅰ線1328開關(guān)斷路器中靠下方區(qū)域。

3 缺陷處理

2019年12月20日，經(jīng)過前期局放檢測及定位確認局放異常位置后，技術(shù)人員協(xié)同設備廠家、施工方一道確定了缺陷處理的停電時間及施工方案，為后續(xù)工作開展做好了準備。

2020年4月25日上午，前期準備工作就緒，開始對110kV龍長Ⅰ線1328間隔斷路器室局放異常缺陷進行處理。具體步驟如下：

（1）將110kV龍長Ⅰ線1328間隔斷路器室SF6氣體回收至零，對斷路器相鄰氣室進行降壓處理。在間隔內(nèi)空地搭建防塵盆，防塵盆內(nèi)空氣潔凈度及溫濕度需達到相關(guān)要求，以滿足存放及組裝滅弧室相關(guān)設備。

（2）各氣室壓力滿足要求后，打開斷路器室頂部封板，先不進入罐體內(nèi)部，保持內(nèi)部設備的原有狀態(tài)，利用內(nèi)窺鏡對罐體內(nèi)所有元器件徹底檢查。重點檢查其絕緣件有無氣泡或沿面放電等相關(guān)異常情況，經(jīng)檢查外觀未發(fā)現(xiàn)明顯異常。

（3）檢查完成后進入斷路器罐體內(nèi)部，拆除三相滅弧室及其附件，拆卸時防止人為因素破壞相關(guān)元器件，以免影響后續(xù)判斷。拆下來的滅弧室及其附件放入防塵盆做進一步檢查，再次檢查外觀未發(fā)現(xiàn)明顯異常。絕緣件質(zhì)量是影響帶電設備局放的重要因素。雖然本次解體檢查各絕緣件未發(fā)現(xiàn)明顯異常，但為了保證設備安全可靠運行，檢修部決定更換三相一共12個絕緣件，并將舊的絕緣件封存等待后續(xù)處理。更換完成后對斷路器氣室進行抽真空，真空度到達相關(guān)要求。抽完真空后對斷路器及其相鄰氣室補充SF6氣體至額定壓力。

（4）各氣室及本體恢復正常狀態(tài)后，對各氣室SF6氣體做微水及氣體成分檢測，檢測合格；對斷路器做機械特性試驗及本體回路電阻測試，試驗結(jié)果合格；耐壓試驗從線路出線套管處加壓，線路避雷器及電壓互感器臨時拆除，耐壓試驗時一起做了局部放電帶電測試，試驗結(jié)果均合格。

（5）對線路避雷器及電壓互感器等部件進行恢復，氣室恢復后各項檢測數(shù)據(jù)合格。

（6）2020年4月30日相關(guān)設備完成送電操作，設備運行正常。

4 后續(xù)跟進分析

2020年5月27日，在電科院等相關(guān)技術(shù)部門的支持下對110kV長山坳站110kV龍長Ⅰ線1328間隔斷路器室拆下來的絕緣件進行了X光測試及脈沖電流局放測試。

通過X光測試發(fā)現(xiàn)，B相絕緣筒內(nèi)部存在一段長條形狀氣泡，A、C兩相未見異常。初步懷疑B相絕緣筒出廠澆筑時質(zhì)量管控不到位，存在微小氣泡，隨著運行時間的不斷增長，氣泡逐漸增大。

為了進一步分析，對三相絕緣筒進行脈沖電流局放測試，在加壓至30kV時，B相局放量已達200PC，A、C兩相局放量約為5PC，進一步證明了B相絕緣筒存在局放嚴重異常。

5 結(jié)語

經(jīng)過此次對絕緣件的送檢分析，驗證了之前局放在線測試及帶電測試定位的準確性，同時也為今后設備運維及技術(shù)分析積累了相關(guān)經(jīng)驗。