基于超声法的330kV GIS局部放电检测、分析流程优化

2019-10-14

福建质量管理 2019年17期

(国网青海省电力公司检修公司青海西宁 810000)

引言

GIS(Gas Insulated Substation)是气体绝缘全封闭组合电器的英文简称。GIS作为一种集联络、控制、测量和保护为一体的高度集成化开关电器，具有占地面积小、配置灵活、受外部环境影响小等优点，倍受电力用户青睐。对于户外GIS设备，在其运行过程中，由于受电动力影响，内部导杆连接前期安装不到位，会导致事故初期GIS筒体内部产生异音，后期如果声发射释放的应变能足够大，就可产生人耳听得见的声音，大多数发射信号由于强度很弱，人耳不能直接听见，需要借助灵敏的仪器才能检测出来，用仪器探测、记录、分析、声发射信号和利用声发射信号推断发射源。[1]因此，GIS设备初期的超声局部放电检测就显得尤为重要。

本文对某330kV变电站GIS所产生的异常信号，使用超声波法(AE，又称声发射法)，进行异常信号查找、异常分析、精确定位，梳理检测流程，检测中注意事项，提出了一套检测流程。

一、超声局放检测定位技术

GIS内部局部放电会激发声波信号，当声波到达GIS外壳的内表面后会引起外壳微小震动，通过声发射传感器将材料的机械振动转换为电信号，并通过对该信号进行滤波、放大、采样、存储和数字信号处理等一系列操作得到局部放电信号的多个特征值，通过分析相关特征值来判断局部放电水平并对放电源进行定位。

二、异常检测与分析

异常检测和定位：

2017年05月19日，检测人员利用超声局放检测仪(型号为AIA-2)，对青海某330kV变电站GIS进行检测时，发现330kVⅠ段母线2号检测点位置在连续模式下(如图1所示)，峰值和有效值较大(如图2所示)，并且利用仪器的相位模式进行检测，(如图3所示)在峰值统计图中可以看出，最高峰值都接近100mV,并具有明显的100HZ相关性(如图4所示)，利用仪器的相位模式检测人员使用SF6气体分解产物检测仪对上述气室进行检测，未发现SF6分解产物。再通过便携式特高频局放测试仪(型号为HBEDS-PoDAS)对异常筒体及相邻筒体检测，未发现异常放电信号信号(如图5所示)。

图1 现场检测位置标识

图2 连续测量模式瞬态记录

图3 相位检测模式图谱

图4 峰值统计图

图5 超高频检测图谱

松动或接触不良会引起电位悬浮，悬浮部位与导体之间存在耦合电容，相当于容性放电。给出超声检测的示意图。放电脉冲一般发生在电压上升沿，在外施电压的正负半周均能检测，信号的100Hz相关性很强。由于耦合电容和放电时两端的电压差比较固定，因此随着电压的升高，放电量变化不大。检测信号比较稳定，重复性强[2]，通过对图3的分析，可以发现相位模式测得图谱在每180°左右呈现竖条状，且幅值较大，具有典型的机械振动特征。再根据图5的分析，异音及相邻筒体未发现异常放电信号，可初步判定为由悬浮电位引起的机械振动。故障位置靠近筒壁周围。