对于新投运的GIS和大修后的GIS建议Vpeak>100mV即应处理。
注意,只要GIS内部存在颗粒,就是有害的。
因为它的随机运动,信号可能会增大,也有可能会消失,颗粒掉进壳体陷阱中不再运动,可等同于毛刺。
在新GIS耐压试验过程中,建议发现有颗粒,即应进行擦拭。
6.3悬浮屏蔽(电位悬浮)
6.3.1基本特征
松动或接触不良会引起电位悬浮,有时电场屏蔽松动并开始振动,也可能是电接触松动而变为电位悬浮。
一块大的悬浮金属体将可能被充电,并当物体与基点之间的电压超出耐受电压时就会发生大规模放电/电弧。
这类放电一般发生在电压上升沿,并且产生一大的连续的100Hz为主的包络线,并且有低的波峰因数。
其特征为:
•工频耐压水平降低
•信号稳定,重复性强
•100hz的相关性强烈
6.3.2典型图谱
电位悬浮的典型图谱如下:
电位悬浮故障连续模式中有效值和峰值都会增大,信号稳定,而100HZ相关性明显,50HZ相关性较弱。
在相位模式下,一个周期内会有两簇较集中的信号聚集点。
6.3.3经验判据
经验表明,电位悬浮一般发生在开关气室的屏蔽松动,PT/CT气室绝缘支撑松动或偏离,母线气室绝缘支撑松动或偏离,气室连接部位接插件偏离或螺母松动等。
对于110KVGIS,如果Vf2/Vf1>>1,Vpeak>30mV,应停电处理或密切监测。
如果2>Vf2/Vf1>1,Vpeak>100mV就应停电处理或密切监测。
对于220KV及以上电压等级的GIS,应更严格执行。
注意,GIS内部只要形成了电位悬浮,就是危险的,应加强监测,有条件就应及时处理。
对于铁壳的PT,由于磁致伸缩引起的磁噪声,可能也会产生类似电位悬浮的图谱,但一般A、B、C、三相都会有这种类似的图谱,可以加以区分。
6.4绝缘子上的颗粒
移动到绝缘子上的颗粒有许多种行为方式,它可能在绝缘子四周移动,并可能放电、充电等,这特别与水平绝缘子有关系。
它也可能固定到绝缘子上,并向绝缘子表面放电,绝缘子表面不是自热绝缘材料,也可能损害表面,从而最终导致击穿。
目前,有关绝缘子表面上的颗粒发出的超声信号知识有限,调查也表明这些放电没有确定的超声信号。
一些初步研究表明,来自于绝缘子上大颗粒的信号可以被灵敏的传感器探测出来。
基本特征:
•信号不稳定,但不像自由颗粒那样变化大,有一定的稳定值
•表现出50HZ的相关性较强,但一般100HZ的成分也有
•在紧邻盆子附近信号强,距离远后则很弱
目前还很难给此类缺陷制定相关危险性判据,但如果发现,就是非常有害的,应及时处理。
如果在GIS交接耐压试验中,发现此问题,建议擦拭。
6.5机械振动
有些缺陷形成了机械振动,但没形成悬浮电位,应加以区分。
基本特征:
•信号不稳定
•相位图呈现多条竖线并在零点(180度)左右两侧均匀分布。
典型图谱如下
7、试验周期
①、对于新建变电站交接试验,耐压试验通过后,降至1.2Ur/
(Ur为GIS设备额定电压)电压下,进行GIS的局部放电测试,作为控制GIS的质量的辅佐手段,同时该测量数据作为GIS超声波局放测量初始试验数据存档。
新投运或大修后的GIS测试周期应在1-3个月
②、对于投运满一年(质量保证期将满时),应进行超声波局放测量,与交接试验数据相比,以便对GIS设备健康状况进行评估。
③、对于运行中的GIS变电所,其定期测量周期取决于GIS变电站的重要性,以及同类GIS过去的运行业绩。
建议:
220千伏变电所GIS设备每半年进行一次超声波局放测量,110千伏GIS设备每一年进行一次超声波局放测量,超声波局放测量的结果可作为GIS设备制订状态检修周期的依据。
④、对一些检测到有疑问的间隔部位,应缩短周期进行测量,其测量周期应根据该点上一次测量到的局放量和本次测量到的数据增量决定。
⑤、各市供电公司应根据设备具体情况,排出GIS设备超声波局放测量的具体时间,基建工程中如有GIS设备,可由工程建设部委托电科院进行现场测量。
8、试验报告
报告中包含测试部位和相应测试数据(有效值、峰值、频率1、频率2)。
如发现有异常应附有测试点连续模式、脉冲模式、相位模式的图谱和对应GIS的结构示意图或照片,报告格式见附录A,附录B。
附录A测试报告格式
测点编号
测试部位
A相/编号
B相/编号
C相/编号
备注(说明测试时GIS工况和测试点具体位置)
有效值(mV)
峰值(mV)
频率1(50HZ相关性)
频率2(100HZ相关性)
有效值(mV)
峰值(mV)
频率1(50HZ相关性)
频率2(100HZ相关性)
有效值(mV)
峰值(mV)
频率1(50HZ相关性)
频率2(100HZ相关性)
1
主变断路器主变侧刀闸/编号
2
主变断路器/编号
3
主变断路器母线侧刀闸/编号
4
母线管母测点/编号
5
CT气室测点/编号
6
接地刀闸气室/编号
7
母线PT刀闸/编号
8
线路PB刀闸/编号
9
线路刀闸测点/编号
附录B故障分析报告格式(示例)
报告编号:
2007-11-16
XX供电局XXkVXXGIS变电站超声局放测量报告
检测地点
检测日期
环境温度
环境湿度
工作电压
负荷电流
委托单位
测试单位
检测方式
检测人员
检测仪器描述
挪威Transinor公司生产的“GIS设备内部故障带电诊断仪AIA-1”
测试方法描述
测试结果
背景超声强度图
有故障的气室名称/编号
故障描述
超声局放图谱
112CT
见后面附图
分析及结论
连续图谱相位图谱
附加说明:
本标准由青海电力公司提出,由青海电力公司和北京国电迪扬电气设备有限公司起草
本标准主要起草人:
经验图谱汇总
1、500KV断路器屏蔽罩缺陷
分析:
从相位图谱中可看出信号在50MV左右,呈现典型的100HZ相位相关。
判断为屏蔽松动,形成电位悬浮放电。
打开后可看见明显的放电灼烧痕迹。
2、500KVGIS绝缘支柱绝缘子上放电
分析:
将传感器放在绝缘支柱绝缘子附近,测量到信号约为10-20mV之间,不是很稳定,50HZ相关性较大,100HZ相关性也出现,并且也不稳定。
判断可能在绝缘子上有杂质。
打开后发现表面有明显的电树。
3、110kV电流互感器上丢失镙母
分析:
信号超过150mV,100HZ相关性很强,判断里面有电位悬浮故障。
打开后竟然发现丢失一个螺母,紧固后恢复正常。
4、220kvGIS支撑绝缘子上的严重放电
分析:
信号达到了500MV,呈现了明显的100HZ相位相关。
传感器在支撑绝缘子附近,判断可能为绝缘支撑松动。
打开后再导电环周围发现明显的放电痕迹。
5、220kVGIS母线上的毛刺放电
分析:
信号大小约为2MV左右,出现了50HZ相关信号。
从相位图上可明显的看出在负半周放电的特性。
判断大体上有小毛刺放电。
打开后发现有微小颗粒附着在导体上。
并且壳体油漆上海有一条15MM的划痕。
6、110kVGIS悬浮屏蔽缺陷
•故障为连接锥体的弹簧未压紧
9.2国内实测案例
分析:
母线筒拐臂处信号达到20MV,100HZ相关性很强,根据结构分析可能是连接件松动。
打开后发现连接锥体的弹簧没有压紧。
紧固后恢复正常。
7、220KVGISCT室内导电杆接触不良
分析:
信号的峰值达到20MV,并且100HZ相关性极强,50HZ相关性基本没有,相位图也呈现典型的100HZ相位相关。
判断CT内部出现电位悬浮故障。
现场偶尔能听到异音。
现场没能准确给出具体缺陷位置。
打开后发现CT的电极短,没能完全进入适配孔中。
打开后可见明显的SF6气体放电分解物。
8、110kV主变线路避雷器侧刀闸气室所测局放图
分析:
放电信号非常大,达到1000MV左右,从相位图可看出明显的50HZ相关性。
判断为该气室有严重局放,。
立即停电处理,,打开气室,发现刀闸桩头严重烧损。
9、220kVGIS开关气室
分析:
信号峰值为6MV左右,但呈现典型的100HZ相关性。
判断为该气室中心导体可能有屏蔽松动现象。
后停电处理,打开气室,开关与流变处屏蔽罩松动,紧固后送电,恢复正常。
10、110KVGIS变电站三相共体CT
分析:
呈现典型的电位悬浮故障。
判断认为CT内部某部件的松动引发的放电,后解体检查发现流变绕组间绝缘板松动引起放电。
11、330KVGIS母线筒壳体上有杂质
分析:
在母线气室手孔附近测得信号超过100MV,底部也有信号。
50HZ和100HZ相关性都出现,且数值相差不多。
根据结构分析,此处没有绝缘支撑,只能是壳体上的杂质或尖峰放电。
打开后发现手孔和壳体底部都有杂质,是由于固定吸附剂壳体干燥过热所产生的氧化物碎屑引起的。
12、110KVGIS靠母线侧CT气室B相局放超标
分析:
信号峰值达到400MV,并且能听到异音。
呈现100HZ相位相关,判断CT内部有松动或移位。
对CT进行了吊检,对气室内的屏蔽筒、导体、紧固螺栓和二次引线分别检查。
除发现有一段二次引线超出屏蔽筒外2cm左右外,外观检查未发现其它问题。
在此作局放试验,信号只是略微减小。
判断为CT内部问题,厂家更换后,局放正常,无异音。
13、110KVPT
14、某110KVCTA相
分析:
信号相位呈现典型的100HZ相关,峰值在2mV左右,但筒壁有发热现象。
判断为内部有松动,形成电位悬浮。
打开后紧固,恢复正常。