盛康

摘要：隨著社會的進(jìn)步，我國的科技創(chuàng)新事業(yè)得到迅速發(fā)展，GIS設(shè)備廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、水利工程等領(lǐng)域，但仍處于創(chuàng)新應(yīng)用的探索期。GIS設(shè)備具有體積小、技術(shù)可靠性高、不受外在因素干擾、危險性低、設(shè)備運行周期長等優(yōu)點。但不同事物都存在兩面性，GIS設(shè)備也存在著一些缺陷，比如GIS是一個全封閉性的電組合設(shè)備，無法通過感官推測故障出現(xiàn)的原因。其次設(shè)備的體積比較小，安裝時十分緊湊，運行過程中內(nèi)部的零件損壞會波及到其他部分，影響向外擴(kuò)散，最終使設(shè)備整體遭到損壞。

關(guān)鍵詞：GIS設(shè)備;局部放電;絕緣;對策研究;檢測系統(tǒng)

引言

隨著自動化工業(yè)的快速發(fā)展，使人們的供電需求不斷的提升，因此，對CIS設(shè)備中的局部放電故障進(jìn)行有效診斷勢在必行，這就使得相關(guān)人員需要對其多維度診斷方法進(jìn)行全面深入的研究，該文從以下方面對其進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

1 技術(shù)應(yīng)用的目的和意義

從國內(nèi)外的研究成果中可知，GIS局部放電檢測技術(shù)都缺乏完善性。與傳統(tǒng)電氣相比，GIS設(shè)備的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在體積小、功能強、抵抗外在因素影響能力較強、故障發(fā)生率低等，但其還是具有一定的缺點。GIS設(shè)備是全封閉的電力組合設(shè)備，在故障檢查階段，無法通過視覺、觸覺等第一感官進(jìn)行有效的預(yù)測。另外，由于設(shè)備體積較小，因此，在安裝的過程中，其相對比較緊密，當(dāng)一個零件發(fā)生故障時，能夠?qū)ζ渌慵a(chǎn)生嚴(yán)重的影響，從而使這個設(shè)備全部損壞的概率顯著提高，與此同時，使得設(shè)備維修的難度顯著提升。該技術(shù)主要應(yīng)用于GIS和容性設(shè)備故障識別，結(jié)合帶電檢測對典型絕緣缺陷進(jìn)行故障分析，為更好地開展設(shè)備狀態(tài)檢修工作，提供更為可靠的技術(shù)手段，并結(jié)合GIS和容性設(shè)備查找故障和處缺過程中所采取的手段提出相關(guān)帶電檢測新技術(shù)，確保及時、準(zhǔn)確、快速地診斷和處理故障。

2 GIS設(shè)備局部放電故障概況

經(jīng)專業(yè)人士拆除主母線端頭蓋板后，顯示一間隔母線筒內(nèi)壁、母線觸頭和導(dǎo)體表面均附著著大量白色的粉末，內(nèi)壁鐵紅環(huán)氧底漆存在變色、起皮、脫落、燒穿等現(xiàn)象;一間隔A相母線支撐導(dǎo)體與隔離開關(guān)靜側(cè)絕緣盆子連接處燒損較嚴(yán)重，且受熱變色，其表面存在大量粉塵;接近故障處的母線筒，存在清晰的噴濺痕跡。經(jīng)技術(shù)人員分析在維修拆卸過程中，未發(fā)現(xiàn)緊固件松動，可排除內(nèi)部裝配不當(dāng)引起的絕緣故障。在現(xiàn)場未發(fā)現(xiàn)故障氣室漏氣，氣室漏氣可以造成絕緣度降低導(dǎo)致放電，但是，假如氣室漏氣壓力降低，工作后臺會接收到報警信號。此外，氣室壓力降低至報警壓力值時GIS設(shè)備仍可以正常運行，繼續(xù)下降才有可能造成絕緣故障，故排除氣室漏氣造成放電故障;進(jìn)一步分析可能是氣室存在異物，導(dǎo)致局部放電故障。異物可能的來源是：①現(xiàn)場一期設(shè)備對接安裝時操作不嚴(yán)、控制不當(dāng)，未嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，導(dǎo)致氣室內(nèi)部帶入異物。此外，在現(xiàn)場組裝對接、更換吸附劑、清理工作中清潔度管控和工藝控制不到位，造成異物進(jìn)入氣室內(nèi)部。

3 實際應(yīng)用

3.1 超高頻局放檢測法

超高頻局放檢測技術(shù)是指對頻率介于 300～3000MHz 的局部放電信號進(jìn)行檢測和研究的一種測試方法。由于其信號傳輸時衰減快，所以被試設(shè)備外部的超高頻干擾信號頻帶既比設(shè)備內(nèi)部的局部放電信號窄，其強度又隨頻率的增加而下降，到達(dá)被測設(shè)備的超高頻分量較少，可避開相當(dāng)一部分的其他放電脈沖的干擾。超高頻法雖然具有一系列優(yōu)點，但也存在一些缺點，如不能定量分析放電量水平等。

3.2 負(fù)極性標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊

在GIS設(shè)備運行之前，檢測其放電情況的手段主要是負(fù)極性標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊局部操作，在實際應(yīng)用過程之中，參考需要以實際參數(shù)為主，設(shè)備本身的電壓特征需要利用電壓來完成負(fù)極性標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊，該電壓不僅分散性較小，而且波頭放電頻率相對較大，在局部放電過程中，一半以上的放電初始電壓比其他沖擊類型電壓要小，另外，為了使波形成型得到有效推進(jìn)以及破壞性放電情況的有效出現(xiàn)，需要保證雷電沖擊電壓要低于電網(wǎng)回路內(nèi)阻抗的作用力，從而使雷電沖擊電壓高于操作沖擊電壓得以有效實現(xiàn)。在檢測的過程中，異常帶電區(qū)域的有效檢測是雷電沖擊電壓的主要作用，從而使雷電沖擊電壓對其敏感的特性得到有效使用。相同情況下，操作沖擊電壓在結(jié)構(gòu)污染以及結(jié)構(gòu)缺陷等方面的檢測優(yōu)勢比較明顯。

3.3 加強設(shè)備的質(zhì)量監(jiān)督

設(shè)備在出廠前，必須經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量檢查，如果不合格，要求查明原因，并加以解決，必須保證產(chǎn)品的高質(zhì)量。對于特殊的元件，例如絕緣件的制作，在加工時應(yīng)做特殊加工。此外，務(wù)必重視生產(chǎn)車間的環(huán)境和清潔度。（1）建立完善的質(zhì)量保證體系，進(jìn)行多級檢查，并做好檢查記錄，上道工序未達(dá)標(biāo)，堅決不進(jìn)行下道工序。對于出售的設(shè)備，進(jìn)行定期檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問題，立即停止作業(yè)，查明原因及時解決。（2）重視技術(shù)創(chuàng)新，加大管理力度，制訂相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，加強工作人員的安全意識，促使其盡職盡責(zé)，保證設(shè)備的合格率。加強技術(shù)人員交流，在處理重大故障時，由多人共同商榷，集思廣益，全面考慮，制訂出可行的對策，同時聘請業(yè)內(nèi)的專家教授進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)，學(xué)習(xí)更多的新方法、新技術(shù)。

3.4 特高頻檢測法

GIS設(shè)備運行過程中內(nèi)部充滿高壓SF6氣體，其絕緣強度與擊穿強度都比較高，在缺陷存在小范圍內(nèi)時，氣體擊穿的過程會相當(dāng)快，從而形成比較陡的脈沖電流。在對信號頻譜進(jìn)行分析時，會發(fā)現(xiàn)頻率可以高達(dá)吉赫茲級，同時脈沖會向四周輻射出特高頻率的電磁波，通過GIS設(shè)備腔體結(jié)構(gòu)同軸結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳播，利用同軸波導(dǎo)原理可以實現(xiàn)特高頻信號的檢測。GIS設(shè)備中波導(dǎo)壁屬于非理想性的導(dǎo)體，電磁波在GIS設(shè)備傳播過程中會出現(xiàn)功率衰減，電磁波的振幅會隨著傳播方向逐漸減小，從而形成波的衰減。此衰減量相對于信號在絕緣子位置因反射所導(dǎo)致的能量損耗更低，有研究發(fā)現(xiàn)，1GHz電磁波在直徑0.5m的GIS設(shè)備中傳播衰竭只有5db/km，所以在波導(dǎo)理論中可以不考慮衰減問題。GIS特高頻檢測中主要存在以下干擾形式：移動通信和雷達(dá)等無線電;變電站架空線上尖端放電;變電站高電壓環(huán)境中存在的浮電位體放電;照明、風(fēng)機(jī)等電氣設(shè)備中存在的電氣接觸不良產(chǎn)生的放電;開關(guān)操作產(chǎn)生的短時放電。干擾的抑制方法主要有：濾波，對于變電站中常見的電暈放電干擾 （主要是200MHz以下頻段） 和移動通信等確定頻段的干擾信號，可以通過濾波的方法進(jìn)行有效抑制;屏蔽，干擾信號主要來自于 GIS外部，對盤式絕緣子法蘭進(jìn)行屏蔽可減輕對內(nèi)置傳感器的干擾，對于外置式傳感器也需要增加盆式絕緣子非耦合區(qū)域的屏蔽，以減小外部干擾的影響。

結(jié)束語

通過該文的論述可知，對GIS設(shè)備局部放電故障的多維度診斷方法進(jìn)行研究十分必要，從相關(guān)資料中可知，X射線數(shù)字成像法的優(yōu)勢相對比較明顯，其能夠在穿過物體時，對其內(nèi)部不會產(chǎn)生損傷，并且能夠?qū)崿F(xiàn)檢測，從而使其在閉合式輸變電設(shè)備的可視化探測檢測中被廣泛應(yīng)用，由于技術(shù)的更新速度較快，因此，需要對其進(jìn)行不斷深入的研究。

參考文獻(xiàn)

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