一起10 kV开关柜局部放电研究

2020-03-27邹璟方勇施涛王清波张诣路智欣

云南电力技术 2020年1期

邹璟，方勇，施涛，王清波，张诣，路智欣

（昆明供电局变电修试所，昆明650200）

0前言

试验人员在进行某站10 kV 开关柜局放测试时，使用PDS-T90的地电波模式对高压室内开关柜进行TEV、超声、特高频信号普测，其中在多个开关柜发现特高频异常信号明显，于是使用PDS-G1500变电站局部放电检测与定位系统对相应开关柜特高频信号的性质进行判断，并追踪信号的来源。最后根据提出停电检修建议进行检修，局放分析和定位得到了有效验证。

1 10 kV开关柜局放测试

1.1普测数据结果分析

使用PDS-T90的地电波模式对10 kV 高压室内开关柜进行TEV、超声、特高频信号普测，开关柜的测试结果见表2所示。

表1 10 kV高压室开关柜测试数据表

表2 10 kV高压室开关柜测试数据表

按照开关柜的排列顺序对10 kV 高压室开关柜进行TEV 测试，选择前中、前下，后上、后下四个点记录TEV 测量值，按照开关柜的分布情况，对测试数据进行横向对比，绘制成数据图，如图1所示，地电波数据在12 dB～50 dB范围内波动，由于现场背景值偏大，对于幅值大于35 dB 的开关柜需结合超声波和特高频测试结果，判定开关柜是否存在局放现象，且对信号进行定位分析。

图1开关柜TEV测试横向比较图谱

1.2超声信号分析

使用PDS-T90的特高频模式对10 kV 1号高压配电室及10 kV 2号高压配电室内所有开关柜进行超声信号普测，在室内未发现异常超声信号。具体数据和图谱如下：

图2超声幅值图谱

1.3特高频异常数据分析

使用PDS-T90的特高频模式对10 kV 1号高压配电室及10 kV 2号高压配电室内所有开关柜进行特高频信号普测，在室内都发现异常特高频信号，其中在10 kV I 段1组电抗器开关柜、10 kVII段2组电抗器开关柜及10 kV II 段4组电容器开关柜发现特高频异常信号明显，具体数据及图谱如下：

1）10 kV I段1组电抗器开关柜特高频信号分析

图3特高频检测周期图谱及PRPS/PRPD图谱

说明：特高频测试照片及图谱如图3所示，特高频PRPD/PRPS图谱显示一个工频周期内出现两簇脉冲信号，工频相关性强，初步判定信号具有悬浮放电特征。需要使用PDS-G1500变电站局部放电检测与定位系统对10 kV I 段1组电抗器开关柜特高频信号的性质进行判断，并追踪信号的来源。

2）10 kV II段2组电抗器开关柜特高频信号分析

图4特高频检测周期图谱及PRPS/PRPD图谱

说明：特高频测试照片及图谱如图4所示，特高频PRPD/PRPS图谱显示一个工频周期内出现两簇脉冲信号，工频相关性强，初步判定信号具有悬浮放电特征。需要使用PDS-G1500变电站局部放电检测与定位系统对10 kV II 段2组电抗器开关柜特高频信号的性质进行判断，并追踪信号的来源。

3）10 kV II段4组电容关柜特高频信号分析

图5特高频检测周期图谱及PRPS/PRPD图谱

说明：特高频测试照片及图谱如图5所示，特高频PRPD/PRPS图谱显示一个工频周期内出现两簇脉冲信号，同时发现有多个小信号。需要使用PDS-G1500变电站局部放电检测与定位系统对10 kV II段4 组电容器开关柜特高频信号的性质进行判断，并追踪信号的来源。

1.4局放信号定位分析

1.4.1 10 kV I段1组电抗器开关柜定位及分析

1）局放信号类型的分析

图6示波器波形图

说明：示波器10 ms 波形图如图6所示，每个工频周期出现一根脉冲，偶尔会出现两根脉冲的情况，工频相关性强，具有悬浮放电特征，最大幅值为781mV。

2）局放信号定位分析

a.局放信号横向定位分析

图7横向定位传感器位置及检测定位数据图

说明：两传感器位置如图7 所示，蓝色波形起始沿和黄色波形起始沿基本一致（如图7所示），说明该信号源在图7中蓝线所在平面上。

b.局放信号垂直定位分析

图8垂直定位传感器位置及检测定位数据图

说明：两传感器位置如图8所示，黄色波形起始沿和蓝色波形起始沿基本一致（如图8所示），说明该信号源在图8中红线所在平面上。由于现场条件限制，不能进行深度定位，需结合开关柜结构图来判断，结合横向定位，10 kV I 段1组电抗器开关柜局放源在8所示的蓝色圆圈区域。

1.4.2 10 kV II段2组电抗器开关柜定位及分析1）局放信号类型的分析

图9示波器波形图

2）局放信号定位分析

a.局放信号横向定位分析

图10横向定位传感器位置及检测定位数据图

b.局放信号垂直定位分析

图11 纵相定位传感器位置及检测定位数据图

说明：两传感器位置如图11 所示，黄色波形起始沿和蓝色波形起始沿基本一致（如图8 所示），说明该信号源在图11中蓝线所在平面上。由于现场条件限制，未能进行深度定位，需结合开关柜具体结构图来进行分析放电源所在位置。

1.4.3 10 kV II段4组电容器开关柜定位及分析1）局放信号类型的分析

图12 示波器波形图

2）局放信号定位分析

a.局放信号横向定位分析

图13 横向定位传感器位置及检测定位数据图

b.局放信号垂直定位分析

图14 纵相定位传感器位置及检测定位数据图

说明：两传感器位置如图14 所示，黄色波形起始沿和蓝色波形起始沿基本一致，说明该信号源在图14 中蓝线所在平面上。由于现场条件限制，未能进行深度定位，需结合开关柜具体结构图来进行分析放电源所在位置。

1.5 测试总结

本次对10 kV 高压室进行局放测试，在10 kVI 段1 组电抗器开关柜、10 kV II 段2 组电抗器开关柜及10 kVII 段4 组电容器开关柜发现特高频异常信号。该高压开关柜为天水长城开关厂设备，已经使用达18 年左右，使用PDS-G1500 变电站局部放电检测与定位系统对异常局放信号进行分析和定位得出以下结论：

1）在10 kVI 段1 组电抗器开关柜检测到异常特高频信号，信号具有悬浮放电特征。G1500特高频幅值为781 m V。定位放电源如图7 所示的蓝色区域内。建议结合停电检修解体，消除隐患。

2）在10 kV II 段2 组电抗器开关柜检测到异常特高频信号，根据特高频数据分析得出，信号具有悬浮放电特征，幅值为1.35 V。放电信号靠近母线套管附近。建议结合停电计划检修。

3）在10 kV II 段4 组电容器开关柜检测到异常特高频信号，根据特高频数据分析得出，信号具有悬浮放电特征，幅值为371 m V 左右。放电信号。靠近母线套管附近。建议结合停电计划进行检修，消除隐患。

1.6 结论及建议

序号变电站名称被测设备测试结论建议1 220 kV变电站10 kV开关柜在10 kV I 段1 组电抗器开关柜检测到异常特高频信号，信号具有悬浮放电特征。G1500 特高频幅值为781 m V。建议结合停电计划进行检修。在10 kV II 段2 组电抗器开关柜检测到异常特高频信号，根据特高频数据分析得出，信号具有悬浮放电特征，幅值为1.35 V。建议停电处理。在10 kV II 段4 组电容器开关柜检测到异常特高频信号，根据特高频数据分析得出，信号具有悬浮放电特征，幅值为371 m V 左右。建议结合停电计划进行检修。