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GIS設備耐壓試驗故障定位技術研究現狀

來源:揚州國浩電氣有限公司   2017年10月31日 10:04  

根據北美地區GIS運行調查報告,GIS設備投入運行后*年故障率為4起/站·年,超過1年后故障率將大幅度減小。因此,GIS設備經廠家初裝后,投運前進行耐壓試驗、局放試驗十分有必要。

 

我國于1973年使用GIS,進入80年代后GIS用量迅速增加。zui早使用GIS設備的時候,因為試驗條件有限,現場對GIS設備做試驗幾乎很難做到。其中少數外資引進的GIS設備利用廠家提供的試驗設備在現場進行了耐壓試驗,試驗后也確實發現了一些隱藏的故障,消除了影響系統安全、穩定運行的一些隱患。

 

1984年我國*臺230千伏,1安培電感可調的串諧試驗裝備(型號為CHX-230)研制成功。兩年后,在CHX-230的基礎上我國研究人員又研制成功了兩級串聯的460千伏,1安培電感可調的串諧試驗裝備(型號為CHX-460)。這兩種試驗裝備投入現場試驗后,標志著我國220千伏及以下電壓等級的GIS設備現場工頻耐壓試驗進入了一個新的階段。在1985年,我國研究人員為研究500 kV SF6罐式斷路器現場交流耐壓試驗,成功的開發出800kV/6A/100Hz變頻交流耐壓諧振裝置。并應用該裝備對500千伏GCB進行了現場耐壓測試,得到了很好的應用效果。

 

越來越多的500kV GIS設備投入使用,采用交流耐壓試驗的不一定能檢查出GIS設備中所有的缺陷。對于超高壓GIS設備,為了保證GIS設備運行的安全、可靠,現場試驗除了包括工頻或者變頻耐壓試驗外,還要增加沖擊試驗的內容。

 

現在,根據電力行業標準(DL/T618-1997和DL/T555-2004)的要求,GIS設備交運前必須進行現場耐壓試驗。現場耐壓試驗主要包括工頻交流耐壓試驗,隨著特高壓GIS的使用,單純的交流耐壓試驗還不足以查出所有缺陷,還需要進行雷電沖擊耐壓試驗。但現場進行沖擊試驗的主要問題是:所需設備笨重,另外整個行業中暫無相關標準、規范進行過明確要求。相關試驗只是在實驗室中展開,還沒有達到現場應用的階段。GIS安裝后投運前,現場的交流耐壓試驗仍是現在對其絕緣性能測試的一種主要方法。

 

GIS設備包括的元件和間隔數量較多,并且由于全封閉的結構,一旦GIS設備絕緣出現問題,在對GIS耐壓試驗發生擊穿時,查找故障點將會困難。國內曾對此進行過相關的研究。早起主要通過試驗人員聽聲判別,但是這種方式需要的人力較多,并且聽聲容易受主觀的影響,雖然定位的準確度不太好,但是由于原理簡單,這種方法到現在為止還是比較常用的。

 

隨著現代測量技術的發展,目前主要應用的GIS耐壓定位技術包括:

 

1)超聲波法

 

利用超聲測試法進行GIS耐壓過程中的故障定位原理和超聲法測量GIS局部放電基本形似,但不同的是,GIS局放信號是連續的;而GIS設備耐壓試驗過程中擊穿是在短的時間內瞬時發生的,GIS設備上需要布置較多數量的傳感器探頭,如果在GIS設備試驗時發生擊穿放電時,需要同步記錄,這對所應用測量系統的同步性有較高的要求。

 

2)振動法

 

利用采集GIS設備發生擊穿時產生的機械振動信號來定位判斷GIS設備的故障點。采用振動法進行GIS耐壓試驗擊穿故障定位也要在被試GIS設備的金屬外殼上布置振動傳感器。在耐壓試驗過程中,所有傳感器同時工作,檢測數據,同樣對數據采集的同步性有較高的要求。

 

3)接地線電流法

 

當GIS設備發生擊穿時,故障點的接地線電流將發生變化,可以利用這一特性進行GIS耐壓過程中故障點定位,但是現在對這種方法的研究相對較少。

 

對于超聲波局放定位技術在耐壓試驗中的應用尚需大量研究,以完善試驗裝置,更好的為GIS的耐壓試驗服務。

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