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      工程案例二

      110kV变电站GIS设备局部放电
      发布时间:2020-03-28浏览次数:143

      2017年5月12日在对某110kV变电站进行GIS设备局部放电巡检时,发现110kV母线分段间隔1121隔离开关下方的母线气室检测到放电信号,设备外观和气隔图如图1所示,图中圆圈标识部位即1121隔离开关母线气室。经对特高频和超声波信号分析,并采用时差法定位分析,判断放电的类型是GIS内部存在较大的悬浮放电,放电位置处于母线1121隔离开关气室内。

      图1  110kV母线分段间隔气室图

      anli201.png

      使用KF-6901D多功能局放检测仪和KF-6901C局部放电定位仪,在1121隔离开关气室下方的110kV Ⅰ段母线气室各盆式绝缘子开孔处均能够接收到明显的特高频信号。并且在1121隔离开关气室下方的110kV Ⅰ段母线气室附近的信号幅值最大,其特高频谱图检测结果如图2所示。

      图2  特高频谱图检测结果

      anli202.png

      从图2中可以看出:①单周期检测方式中,信号幅值较大,形成两簇集中的较高幅值的放电脉冲,局部放电类型为悬浮放电或者可能是绝缘子内的气隙放电;②PRPD检测方式中,最大幅值和最大放电率均较大,且集中分布在工频周期90°和270°附近,具有明显的相位相关性。

      且局部放电信号在1121隔离开关A相气室下方的110kV气室内的局部放电信号最大,当将特高频传感器移至开关室其余位置时,特高频信号有极大的衰减,因此可以判断特高频信号来自于气室内部,同时结合谱图可以判断局部放电类型为悬浮放电或者绝缘子内部的气隙放电。

      综合分析超声波和特高频检测结果可知,1121隔离开关110kV Ⅰ段母线气室均测到明显局部放电现象,放电位置接近1121隔离开关下方母线气室,并且放电类型为悬浮放电的可能性最大。

      为了明确局部放电发生的具体位置,使用KF-6901D多功能局放检测仪和KF-6901C局部放电定位仪,对1121隔离开关气室下方的110kV Ⅰ段母线气室附近的局部放电进行了特高频及超声波定位。 

      2号超声波传感器检测到的超声波信号幅值大于1号超声波传感器检测到的超声波信号,且2号超声波传感器检测到的超声波信号时间超前于1号超声波传感器检测到的超声波信号,故大致可以判定,局部放电源靠近2号超声波传感器所在的位置。


      对1121隔离开关母线气室进行解体,解体后发现A相母线支柱绝缘子靠罐体处已经完全断裂,同时A相中心导体端面与其他两相不在同一平面,A相中心导体顶丝扭曲变形,现场解体情况如图3所示。


      通过对现场解体情况进行分析,发生局部放电的原因为安装工艺问题,由于A相中心导体安装时与B、C相中心导体不在同一平面,致使A相中心导体顶丝在运行过程中长期受力而发生变形扭曲,使得支柱绝缘子长期承受较大的横向拉力而折断,并因此而形成一个悬浮电极而发生放电。

      (a)断裂支柱绝缘子

      anli204.png

      (b)三相中心导体端面不平齐

      (c)顶丝顶部扭曲


      图9  现场解体情况


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