Page 110 - 电力与能源2022年第一期

1 0 4 胡海敏, 等: 超声波法在 GIS设备带电检测中的应用

邻脉冲发生的时间间隔和脉冲信号的幅度, 它是 电位悬 浮 一 般 由 断 路 器 气 室 的 屏 蔽 松 动、
专门用于 检 测 自 由 金 属 颗 粒 的 图 谱, 如 图 2 ( c ) PT / CT 气室以及母线气室的绝缘支撑松动或偏
所示。 移、 气室连接部位接插件偏离或螺栓松动等导致。
实时( PRPS ) 模式图谱为三维图谱, 将脉冲信 GIS 内部的悬浮电位应加强监测, 有条件及时处
号按照工频相位—幅值—工频周期三个维度进行 理。对于 126kV GIS , 如果 100 Hz信号幅值远
绘制。该图谱记录了最近若干个周期脉冲信号的 大于 50Hz信号幅值, 且 V p eak>10mV , 应缩短
工频相位 - 幅度分布情况。根据实时动态实时模 检测周期并密切监测其增长量, 如果 V p eak>20
式( PRPS ) 图谱显示功能, 现场测试时可以帮助用 mV , 应停电处理。对于 363kV 和 550kV 及以
户快速判断设备内部是否存在疑似放电信号, 如 上 GIS 设备, 应提高标准。

图 2 ( d ) 所示。 电磁力、 电动力、 磁致伸缩引起的振动。电磁
力引起的振动: 当铁磁共振时, 3 倍的磁密度的增
加将导致励磁电流电压互感器的正常值过大, 正

常电流可能达到数百甚至数千倍, 由于过度励磁,
PT 会引起不正常的嗡嗡声, 从而引起 GIS 外壳
的剧烈振动。电动力引起的振动; 当电流通过母
线时, 在电动力的激励下导致结构振动并产生噪
音, 由于管状母线套管的放大效应, 便产生异常响
声及振动。
图 2 GIS超声波法检测 PD 谱图显示四类模式
2 母线接地刀闸异常振动案例
综合 4 类模式谱图特征, 可判断 PD 类型, 并
结合电气设备内部结构特征及超声定位结果推断 2021 年 6 月14 日对扬州站110kVGIS 进行
PD 部位及严重程度。 带电检测时, 检测出 “ 篮杨 1A021 开关处的母线
1.2 图谱诊断 接地刀闸气室” 存在超声波异常信号。同时在相
根据图谱的统计形状判断是否存在 PD , 并诊 应气室均未检到特高频 PD 异常信号。
断 PD 的类型。从统计学角度来说, 样本数越多, 选择 GIS 金属支架的超声测量值为本次超
统计结果越准确。因此现场检测时对于疑似放电 声检测的背景值。测试时相位同步方式为内同步
信号必须尽可能多地累积 PRPD 图谱, 以达到准 自动同 步, 检 测 背 景 值 图 谱 如 图 3 所 示。 篮 杨
确的诊断结果。目前, 根据现场数据积累以及验 1A021 开关处的母线接地闸 刀气室超 声 波 检 测
证, 超声波 PD 检测的典型图谱如表 1 所示。 位置如图 4 所示, 其中测点 1 为相邻设备测点; 测
1.3 缺陷类型判断 点 2 为母线接地刀闸最大点位置。
缺陷类型判断的主要依据如下。对于运行中
的 GIS 设 备, 颗 粒 信 号 的 幅 值: 背 景 噪 声 峰 值
V p eak<1.78 mV 可 不 进 行 处 理, 1.78 mV<
V p eak<3.16 mV 应 缩 短 检 测 周 期, 监 测 运 行;
V p eak>3.16mV 应进行检查。由于各地因设备
状况、 运行条件和检测仪器等因素的不同, 推荐参
考值可能不同。各地 可根据当地的历史检测数
据、 自身所能承受的系统风险进行统计分析, 定期 图 3 篮杨 1A021 开关处的母线接地闸刀气室超声波检测背景值

修订完善推荐参考值。 篮杨 1A021 开关处的母线接地闸刀气室整
毛刺一般在壳体上, 但导体上的手刺危害更 体存在振动信号, 与相邻设备及背景幅值存在明
大。只要信号高于背景值, 都是有害的, 应根据工 显的差异, 且在测试中可明显听到设备运行所产

况酌情处理。在耐压过程中发现毛刺放电现象, 生的声音, 最大时超声波幅值可达到 7.6mV 左
即便低于标准值, 也应进行处理。 右, 最小时为1.9mV 左右。篮杨1A021 开关处