500 kV組合電器異響分析

肖夢青

（國網(wǎng)湖北省電力有限公司檢修公司，湖北 武漢 430050）

1 設(shè)備異常概況

2021年6月18日，A公司對500 kV M變電站500 kV GIS設(shè)備5023、5053和5063的A相斷路器附近異常振動進行檢測排查。

6月18日，8：00—10：00檢測排查5023的A相斷路器附近設(shè)備，首先采用超聲波局放帶電檢測分析，發(fā)現(xiàn)波紋管西邊套管超聲波異常信號最大，通過檢測聲音分析該信號為機械振動故障。其次采用特高頻局放帶電檢測分析，發(fā)現(xiàn)50231的A相隔離開關(guān)氣室存在間接性特高頻異常信號，且間接性周期較長，檢測背景為-67 dB，信號最大值為-55 dB。

14：00—17：00先后檢測排查5053、5063、5023的A相斷路器附近設(shè)備，采用超聲波局放和特高頻局放帶電檢測分析，特高頻檢測時對GIS檢測點絕緣盆子加裝屏蔽布進行測試，特高頻局放帶電檢測未發(fā)現(xiàn)異常信號。超聲波檢測在50522隔離開關(guān)A相發(fā)現(xiàn)異常超聲波信號，信號最大值為11 dB。

6月19日，8：00—10：00先后對5023、5053、5052、5063的A相斷路器附近設(shè)備復(fù)測排查，采用超聲波局放和特高頻局放帶電檢測分析，在50231和50531隔離開關(guān)氣室A相發(fā)現(xiàn)輕微異常超聲波信號。特高頻檢測時對GIS檢測點絕緣盆子加裝屏蔽布進行測試，特高頻局放帶電檢測未發(fā)現(xiàn)異常信號。相比6月18日檢測數(shù)據(jù)，超聲波信號聲音和幅值都有明顯衰減。

2 檢測分析方法

2.1 局放聯(lián)合巡檢

2021年6月18日，使用莫克EC4000P局部放電測試儀和UTP2英國EA局部放電檢測儀，采用超聲波、特高頻模式對500 kV GIS設(shè)備5023、5053、5063的A相斷路器附近異常振動信號進行排查檢測。

2.2 超聲波檢測

2021年6月18日，使用UTP2英國EA局部放電檢測儀對5023的A相斷路器附近設(shè)備進行超聲波局放帶電檢測分析，發(fā)現(xiàn)波紋管西邊套管超聲波異常信號最大，在波紋管兩側(cè)隔離開關(guān)處均檢測到同一信號，且信號幅值有明顯衰減，超聲波信號周期最大值為12 dB。通過檢測聲音分析該信號為機械振動，檢測時負荷電流為130 A。

2.3 特高頻檢測

使用EC4000P局部放電測試儀對5023的A相斷路器附近設(shè)備進行特高頻局放帶電檢測分析，發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)氣室存在間接性特高頻放電信號，且間接性周期較長，信號最大值為-55 dB。通過如圖1所示的圖譜可以看出，放電信號出現(xiàn)在工頻相位的正、負半周，且具有一定的對稱性，放電幅值較分散，放電次數(shù)較少，放電類型判斷為絕緣類放電，不排除有懸浮、尖端電位放電的可能，需要進行精確定位，確定信號精確位置。

3 局部放電定位分析

使用EC4000P局部放電定位儀通過定位分析，最終判斷信號來自于50231的A相隔離開關(guān)氣室靠近502367接地刀閘絕緣盆子20 cm附近，放電信號類型為絕緣放電。

3.1 GIS內(nèi)外定位

首先確認信號是否來自A相GIS設(shè)備內(nèi)部，將傳感器N放置于500 kV項502367接地刀閘絕緣盆子處，將傳感器M放于空氣中。經(jīng)測試可知，傳感器N先接收到放電信號，傳感器M未接收到放電信號，由此確認信號來自A相GIS設(shè)備內(nèi)部[1]。

3.2 GIS氣室定位

判斷信號來自500 kV 50231隔離開關(guān)A相還是500 kV 50222隔離開關(guān)A相。將傳感器M放置于A相500 kV 502317接地刀閘絕緣盆子處，將傳感器N放置于A相500 kV 502227接地刀閘絕緣盆子處。如圖2所示，分析測試數(shù)據(jù)得，傳感器M先接收到放電信號，傳感器N未接收到放電信號，由此確認信號來自A相500 kV 50231隔離開關(guān)氣室。

圖2 GIS氣室定位測試數(shù)據(jù)

3.3 GIS具體位置定位

判斷信號來自500 kV 50231 A相隔離開關(guān)氣室的具體位置。將通道1傳感器M放置于500 kV 502367接地刀閘絕緣盆子處，將通道2傳感器N放置于A相500 kV 502317接地刀閘絕緣盆子處，現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)如圖3所示。

圖3 GIS具體位置定位測試數(shù)據(jù)

結(jié)合上述定位可知，綜合判斷局放源在500 kV 502367接地刀閘絕緣盆子附近20 cm處。

4 綜合分析

2021年 6月 18日，14：35—16：00先 后 對50531、50631、50231的A相隔離開關(guān)附近設(shè)備檢測排查，采用超聲波局放和特高頻局放帶電檢測分析，特高頻檢測時對GIS檢測點絕緣盆子加裝屏蔽布進行測試，特高頻局放帶電檢測未發(fā)現(xiàn)異常信號。超聲波檢測時在50522隔離開關(guān)A相發(fā)現(xiàn)異常超聲波信號，信號最大值為11 dB，檢測聲音分析該信號為機械振動。通過超聲波巡檢儀測試數(shù)據(jù)幅值可以看出異常信號從6號測點向周邊有衰減趨勢，最終確定信號來自505227接地刀閘電動操動機構(gòu)箱。

6月 19日，8：00—10：00先 后 對 50231、50531、50522、50631的A相隔離開關(guān)附近設(shè)備復(fù)測排查，采用超聲波局放和特高頻局放帶電檢測分析，特高頻檢測時對GIS檢測點絕緣盆子加裝屏蔽布進行測試，特高頻局放帶電檢測未發(fā)現(xiàn)異常信號。超聲波檢測在50231和50531隔離開關(guān)氣室A相發(fā)現(xiàn)輕微異常超聲波信號，信號最大值為7 dB，檢測聲音分析該信號為機械振動。相比6月18日檢測數(shù)據(jù)，信號聲音、幅值都有明顯衰減，檢測時負荷電流為80 A。

分析故障原因：（1）機械振動。造成GIS現(xiàn)場異響振動的原因很多，有觸頭接觸不佳引起的，也有零部件緊固不良所致的，還有GIS現(xiàn)場環(huán)境中存在的高頻信號入侵到GIS內(nèi)部而引起的蜂鳴異響等[2]。（2）絕緣放電。絕緣子內(nèi)部存在氣隙、裂紋或沿面放電，絕緣子導(dǎo)體端及接地端部位存在結(jié)構(gòu)件松動缺陷等[3]。

5 結(jié) 論

綜合分析超聲波跟蹤測試結(jié)果，判斷50231隔離開關(guān)氣室機械振動信號大小跟隨運行負荷電流大小變化而變化，振動缺陷未消失。特高頻跟蹤測試結(jié)果，判斷該氣室絕緣放電信號來自外部干擾，GIS內(nèi)部特高頻檢測無異常。由于早期的機械故障很難會引發(fā)放電缺陷，如果不及時處理，那么隨著機械故障的擴大，不良接觸點處的接觸電阻增大，溫度升高，可能導(dǎo)致絕緣老化并擊穿，最終引發(fā)絕緣性故障。因此，建議對母線導(dǎo)電桿和隔離開關(guān)動、靜觸頭的運行狀態(tài)進行X光照射，及時發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電桿和觸頭接觸點的松動故障，避免影響母線設(shè)備的正常運行，并加裝GIS局放重癥監(jiān)護系統(tǒng)，實時監(jiān)測異常部位，確保供電的安全可靠性。