纯瓷穿墙套管局部放电检测技术的应用

王景明 武俊杰 张东 赵万菊

摘 要：文章介绍了穿墙套管局部放电检测技术。根据局部放电的现象和纯瓷穿墙套管结构的特点，结合案例介绍了一种有效的局部放电检测技术以及在实际中的应用效果和注意事项。

关键词：穿墙套管；超声；局部放电

引言

绝缘技术是电力系统高压一次设备的基本技术问题之一。为保障高压导体与地之间有足够的绝缘强度，通常可分别选择空气、油及SF6气体等作为绝缘介质。绝缘介质处理工艺的好坏或运行过程中绝缘受潮、老化等均会影响到设备的整体寿命，局部放电是产生这一类问题的征兆，因此，开展局部放电带电检测有利于掌握设备的绝缘状态，将事故隐患消除在萌芽状态。掌握局部放电的基本特征、有针对性采用相应检测技术，是能够有效发现问题的基础。能进一步加强设备绝缘状态检测，提高设备运行的可靠性。

纯瓷穿墙套管是由瓷件、导电杆、两端金属附件及安装法兰装配而成。安装在墙壁上的穿墙套管可以选择超声局部放电检测仪器进行测量，文章对UP9000和TEV仪器的基本原理进行了介绍，并结合案例进行实际应用，以期为现场测试人员提供一定的参考。

1 穿墙套管局部放电检测技术

1.1 局部放电

局部放电现象，主要指的是高压电气设备。电力设备绝缘在足够强的电场作用下局部范围内发生的放电。这种放电以仅造成导体间的绝缘局部短（路桥）接而不形成导电通道为限。每一次局部放电对绝缘介质都会有一些影响，轻微的局部放电对电力设备绝缘的影响较小，绝缘强度的下降较慢；而强烈的局部放电，则会使绝缘强度很快下降。这是使高压电力设备绝缘损坏的一个重要因素。因此，设计高压电力设备绝缘时，要考虑在长期工作电压的作用下，不允许绝缘结构内发生較强烈的局部放电。对运行中的设备要加强监测，当局部放电超过一定程度时，应将设备退出运行，进行检修或更换。

1.2 仪器简介

Ultraprobe 9000可以把接收到的超声波信号转化成可听的声音信号。这种可听的信号可以用耳机收听，也可以储存下来供其它人员使用。超声局部放电检测技术是指检测频率介于20kHz-100kHz区间的声信号，并对检测的信号进行分析、判断的一种技术[1]。它对空气绝缘设备的电晕、爬电、电弧、较强的局部放电比较有效。

1.3 暂态地电压测试原理

当开关柜内发生局部放电时，根据麦克斯韦电磁场理论，将产生电磁波，受集肤效应的影响，这些电磁波会转移到柜体的金属铠装上，同时产生一个暂态地电压，暂态地电压的持续时间约为几十纳秒，幅值一般在几十毫伏到几伏之间。在金属箱体的接缝处或绝缘连接处，电磁波会传播到外表面，电磁波上升沿碰到金属外表面，产生暂态对地电压[2]，简称TEV。采用容性传感器可非常灵敏的检测到柜体表面的暂态地电压。

2 局部放电检测技术应用实例

2.1 带电测试

2014年4月28日，检测人员利用超声波局部放电和暂态地电波检测仪对35kV高压室内开关柜进行测试，发现3511、351Y、3515、3501开关柜暂态地电波测试值异常，且超声波测试值也较大，测试数据见表1。

该四面开关柜暂态地电波局部放电测试相对幅值均大于缺陷值20dB，超声波局部放电幅值数据也较大。因该四面开关柜相邻，且暂态地电波和超声波测试幅值均较大，怀疑附近可能存在局部放电源传导至四面开关柜。仔细寻找是否有局部放电源，发现1号变压器35kV侧3501进线侧穿墙套管B相处有16dB的超声波放电幅值。初步判断该穿墙套管处有疑似局部放电缺陷，四面柜子的测试值较大可能来自B相穿墙套管处疑似局部放电的干扰。

测试人员于5月8日和5月21日分别对该四面开关柜和3501进线侧穿墙套管进行局部放电复测。测试该穿墙套管处超声波放电幅值分别为18dB和19dB，穿墙套管处超声波放电幅值增长比较明显。四面开关柜超声波和暂态地电波测试值均无明显变化。进综合分析判断，1号变压器35kV侧3501进线侧穿墙套管B相处确有局部放电缺陷。

2.2 缺陷处理

6月4日对1号变压器35kV侧3501进线侧穿墙套管进行停电检查，发现穿墙套管B相内导电排与套管内壁连接的等电位连接线脱落与穿墙套管内壁之间无接触导致放电，见图1所示。

分析判定为导电排在长期运行过程中产生振动，导致固定等电位连接线的螺丝脱落，使等电位连接线不能与套管内壁充分接触。因套管内壁为铝制材料，导电排处于高电位，套管内壁低电位，引起导电排对套管内壁放电。重新制做等电位连接线，对导电排和套管内壁进行清扫，恢复送电后，测试穿墙套管处和四面开关柜，均无异常。

3 结束语

局部放电缺陷是运行中电气设备绝缘缺陷的一种主要表现形式，超声局部放电检测技术在纯瓷穿墙套管中的应用，能有效的提前发现设备的局部放电缺陷。通过实践，这种技术对穿墙套管内局部放电缺陷的检出率极高，能有效的检出穿墙套管内绝缘劣化、螺丝松动、积灰、受潮等引发的局部放电。对穿墙套管的状态评价提供有效的数据支撑。

参考文献

[1]王风雷，等.电力设备状态监测新技术应用案例精选[M].中国电力出版社.

[2]杨献智，章坚.10kV配网开关柜局部放电带电检测应用[J].电力科学与工程，2011（6）：71-75.

作者简介：王景明（1987，7-），籍贯：甘肃武威，国网新疆疆南供电有限责任公司运维检修部，从事变电运维管理工作，本科学历，助理工程师。