综合定位法分为三个,分别是指:一是基于雷电探测站探测到雷电信息的雷电定位系统;二是根据雷击初期暂态行波特征求出雷击点的行波测距法;三是基于测距点的电压、电流求出雷击点的故障分析法。

简介

高压输电线路是电力系统的命脉,承担着传送电能的重任,但由于高压输电线路所处环境恶劣、暴露面积大,常遭受雷击。统计表明,雷击引起的跳闸是线路故障的主要原因之一输电线路雷击定位,是根据输电线路发生雷击后的电气量信息或者雷电探测站探测到的雷电信息查找雷击点的位置。对输电线路雷击点迅速准确的定位,有助于减轻人工巡线的艰辛劳动,还可以查找线路上的隐患和薄弱环节,提高供电可靠性,减少经济损失。综上所述,输电线路雷击定位的深入研究具有实际应用价值。输电线路雷击定位是当线路遭受雷击时,通过有关的电气量或非电气量能够定位出雷击发生的位置1。

搭建定位流程

局部放电综合定位方案的提出,有几个前提背景:一,带有高速示波器的高性能局部放电测试仪定价均在百万以上,受成本控制,国家电网地、市级供电分公司所配备的局部放电测试仪大多为普通性能的便携式测试仪;二,变电站所处环境大多比较偏僻,局部放电测试任务亦是较为繁重的,试验人员对全部变电站提高测试频率或长期驻站进行局放测试并不现实。因此,本着国家电网公司以人为本的的核心理念,确定了搭建局部放电定位方案的指导原则:用最简单的仪器,最短的时间,达到需要的定位精度2。

局部放电定位方法的实例应用

1.河北省 220 kV 某站 187 GIS 间隔缺陷定位分析

2016年04月29日,国网沧州供电公司检测人员在220 kV某变电站对 GIS 进行局部放电检测,发现 187 间隔 C 相存在特高频局部放电异常信号,判断该间隔疑似局部放电缺陷,利用高性能仪器和多种定位手段,最终定位缺陷部位位于187间隔C相断路器灭弧室下半部。后经厂内解体发现 187 C 相断路器动触头支撑绝缘台局部放电严重超标,分析认为内部存在微小气隙造成局部放电。

2.110 kV 某站 162 GIS 间隔缺陷定位分析

2016年06月,工作人员在对110 kV某变电站GIS进行特高频局部放电测试时,发现 162 间隔附近存在异常信号。该信号与背景信号具有明显差异,且具有明显的 180°相位特征,疑似局部放电信号。超声波局部放电测试未发现异常。由于工作人员配备的测试仪技术水平较低,无法显示特高频电磁信号的实时波形,因此,只能考虑运用对仪器技术水平要求较低的定位方法。

3.220 kV 某站 GIS 盆式绝缘子缺陷定位分析

2016年3月份,检测人员使用特高频法、超声波法和 SF6 气体成分检测法在对220 kV某站 GIS 进行例行带电检测时,特高频法检测到疑似放电信号,超声波法和 SF6 气体成分分析法均未测量到可疑信号。随着信号的逐步变大,对存在疑似信号的绝缘子进行了更换处理,更换后异常信号消失。随后对更换下来的盆子进行 X 光探伤、耐压、局部放电试验,解体发现有一个盆子内部存在一条长约 150 mm、直径约为 2 mm 的气隙,避免了重大事故的发生。

4.220 kV 某站 GIS 内部刀闸放电缺陷检测分析

2017年1月份,对220 kV某变电站GIS进行例行带电检测工作时,使用特高频局部放电检测仪发现4号主变220 kV侧204-3 C相刀闸气室存在明显的异常放电信号,利用特高频时差定位法及其衍生定位法,将放电源定位于204-3C 相刀闸触头位置,放电类型为悬浮放电。解体检查后,发现204-3C相刀闸气室内刀闸操作拨叉与动触头连接处等电位弹簧未安装,拨叉上有明显烧伤痕迹,传动的绝缘子上布满放电粉尘。随后对有烧蚀的拨叉进行了更换,对绝缘子及整个气室进行了清理后,恢复后复测异常信号消失,从而避免了一次重大故障的发生2。

局部放电综合定位不足及展望

在实际工作中,局部放电定位方法的选用,不但要考虑所用仪器的技术水平,还要合理利用仪器的自带功能(如测试频段、信号增益等),并考虑异常信号所属的缺陷类型。例如:气隙放电来源于绝缘件内部,尖端(电晕)放电位于导体或壳体的毛刺,悬浮电位放电多位于导体屏蔽罩、连接部位或支撑件上。除此之外,工作人员的经验积累也是影响定位工作的重要因素。因此,我们在实际测试工作中,要注意每一个细节,并及时保存重要数据和图谱,为日后的定位工作提供有力支撑。

虽然带电检测时能够发现部分放电缺陷,但是由于受检测周期的限制,在一个检测周期内新发生的放电缺陷不能够及时有效的被检测出来,容易错过缺陷处理的最佳时机,造成设备故障,特别是对于重要设备而言,将会造成较大的损失。因此,提高 GIS 局部放电定位准确性应该与快速发展的在线监测技术相结合,特别是对重要设备及带缺陷设备的在线监测,将是未来检测 GIS 局部放电定位的重要手段2。

本词条内容贡献者为:

徐恒山 - 讲师 - 西北农林科技大学