带电检测技术在1100千伏特高压GIS中的应用及案例分析

带电检测技术在1100千伏特高压GIS中的应用及案例分析

(1.国网蒙东电科院内蒙古呼和浩特010000;2.国网保定供电公司河北保定071003)

摘要:带电检测技术是发现输变电设备潜在缺陷的重要手段。介绍了带电检测技术在1100kV特高压GIS中的应用情况,并对现场检测中发现的一起特高频局部放电案例进行分析。为特高压GIS现场带电检测及状态评价提供了参考。

关键词:特高压;气体绝缘组合电器;带电检测;状态评价

0引言

近年来,我国跨区特高压输变电工程建设步伐不断加快,电网也不断向大容量、高电压的方向发展。2016年,内蒙地区有两座1000kV特高压变电站投运,2017年,又将有“一交三直”四座特高压变电站相继投运。特高压电力设备对运行可靠性的要求很高,而带电检测技术是发现输变电设备潜在缺陷的重要手段[1],这使得特高压站的带电检测工作显得尤为重要。

1100kVGIS(气体绝缘组合电器)由于其电压等级高、结构紧凑、发生故障后危害大、检修周期长等特点,使得其安全稳定运行在特高压变电站中占据着重要的地位[2]。

1100kVGIS带电检测是在运行状态下对GIS进行状态量检测,常见的GIS带电检测手段有红外测温、红外检漏、超声波局部放电检测、特高频局部放电检测、SF6气体分解产物检测等。带电检测不需要设备停电,能够反映设备的实时状况,从而及时发现GIS设备潜在缺陷,对准确评价GIS运行状态,保证其安全稳定运行具有重要的意义[3]。

1GIS设备带电检测应用现状

根据2014年国网运检部印发的《国网运检部关于印发变电设备带电检测工作指导意见的通知》要求,目前,蒙东电网开展的1000kV带电检测项目有:特高频局部放电检测、超声波局放检测、红外热像检测、红外检漏检测、SF6分解产物检测等。检测方式分为带电检测普测和带电检测缺陷诊断。

2带电检测应用案例分析

2.1异常概况

2016年12月,对某特高压站1100kVGIS进行了带电检测普测,发现T053间隔预留母线B相内置特高频探头处存在明显特高频典型局部放电信号。利用超声波、SF6气体分析等多种检测手段对疑似放电部位进行缺陷诊断,并用示波器进行了缺陷定位,最终判断该间隔某盆式绝缘子存在疑似气隙缺陷。

通过内置传感器采集特高频信号;超声波局部放电检查位置为GIS罐体表面,着重检测盆式绝缘子附近;另外,疑似放电点周围所有气室进行SF6气体分解产物、微水、纯度检测。

2.2检测数据

将检测仪连接外置传感器PDS-600,放置在OCU11-2附近的空气中,测量环境噪声,无典型局放图谱。3个特高频测试点PRPD图谱如图1所示,3个特高频测试点PRPS图谱如图2所示。

对疑似放电附近进行超声波测试,未发现异常信号;对疑似放电点附近的气室进行SF6气体成分、微水检测,检测未发现异常,分解产物含量均为0,露点-58℃,纯度99.59%

2.2综合分析

从图1、图2中的特高频信号对比看出OCU11-2处放电幅值较低,实测值为-54.2dBm,放电相位稳定,相位分布较宽,单周期放电脉冲数较少。在一个工频周期内存在两簇放电图谱,对称性不高,具有较弱的相位相关性。疑似为绝缘类(气隙/污秽放电)缺陷放电[4]。

对疑似放电部位附近超声波、SF6气体分析进行了检测,无异常,可以判断放电部位可能为盆子内部,即气隙放电或盆子外部污秽放电。

对不同时刻的局放信号的幅值进行了比较,12月24日检测放电幅值为-58.2dBm,12月28日检测放电幅值为-54.2dBm,增长了4dB。虽然目前检测到的信号幅值不高,但异常信号如成增长趋势,需加大监视力度,必要时停电检修。

2.3缺陷定位

采用特高频示波器进行定位,三个内置探头位置关系见图5.

两个脉冲时差为43.37ns,光速约为,两个传感器距离缺陷位置的距离之差为13m,并且局放信号先经过OCU11-2传感器。因为OCU11-2、OCU10-2传感器之间的距离约为13m,所以局放位置在OCU11-2左侧。

2.4结论及建议

结论:1100kVGIS设备B相,T0522刀闸到T0532刀闸之间某盆式绝缘子疑似存在绝缘类(气隙/污秽放电)缺陷放电,放电信号有缓慢增长趋势。疑似放电盆式绝缘子具体位置见图8。

放电幅值最大值为-54.2dBm,并且只有两个传感器能检测到局放信号,未能精确定位,说明放电较微弱,仍属于初级阶段。后期为该存在异常局放信号的内置传感器上加装了重症监测系统,实时监测局放信号发展情况,确保了GIS设备的安全稳定运行。

3结束语

目前特高压GIS现场常用的带电检测手段为SF6气体分析、特高频局部放电检测、超声波局部放电检测、红外测温、红外检漏,五类检测手段各有优缺点,实际应用中将各种检测方法有机结合,能够更加有效的发现GIS内部放电缺陷。

缺陷劣化程度尚不能实现量化评估,还需要建立更为规范的带电检测仪器校验及标准体系。另外,带电检测结合在线监测[5],重症监测系统联合评估GIS运行状态是后续局部放电检测技术发展方向。

参考文献:

[1]刘鸿斌,刘连睿,刘少宇等.输变电设备带电检测技术在华北电网的应用[J].华北电力技术,2009(8):35-37.

[2]毛文奇,吴永锋,谢国胜等.GIS设备局部放电带电检测技术应用综述[J].湖南电力,2016,2(36):9

[3]魏翀,熊俊,杨森.GIS局部放电带电检测技术分析与现场应用[J].电气自动化,2016,2(38):106

[4]邵先军,刘浩军,杜伟.1100kVGIS盆式绝缘子局部放电的现场带电检测及案例分析[J].浙江电力,2016,10(35):25-31

[5]杨贤,饶章权,柯春俊等.广东电网输变电设备带电检测技术应用现状及提升策略[J].南方电网技术,2015,3(9):68-50.

作者简介:

杨玉新(1987-),男,汉族,国网蒙东电科院,中级工程师,主要从事带电检测、可靠性分析。

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