GIS局放測試規(guī)程(國網(wǎng))

1、氣體絕緣金屬封閉電器(gis)超聲局部放電試驗(yàn)導(dǎo)則 gis超聲局放檢測儀測試標(biāo)準(zhǔn)氣體絕緣金屬封閉電器(以下簡稱gis)安裝后進(jìn)行現(xiàn)場局放試驗(yàn)?zāi)康氖菣z查裝配的各氣室是否有局部放電產(chǎn)生,絕緣性能是否完好，防止意外因素(如安裝錯(cuò)誤，包裝運(yùn)輸、貯存和安裝調(diào)試中的損壞，存在異物等)導(dǎo)致內(nèi)部故障,或者長期運(yùn)行過程中產(chǎn)生的松動(dòng)、接觸不良等故障。本試驗(yàn)在設(shè)備正常運(yùn)行狀況下測試或在gis耐壓試驗(yàn)中同時(shí)進(jìn)行。1、總則1.1 適用范圍本導(dǎo)則適用于額定電壓為66750kv 的戶內(nèi)、戶外型的gis，1000kv的gis/hgis可參照執(zhí)行。gis 新安裝部分、擴(kuò)建部分及解體檢修的部分及正在運(yùn)行的部分均應(yīng)作超聲局放試驗(yàn)。

2、 單獨(dú)使用的sf6 罐式斷路器可參照執(zhí)行。1.2 引用標(biāo)準(zhǔn)dl/t 555一2004氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備現(xiàn)場耐壓及絕緣試驗(yàn)導(dǎo)則2、可能出現(xiàn)的絕緣缺陷類型2.1 位置不固定的絕緣缺陷主要是自由導(dǎo)電雜質(zhì)和灰塵的侵入造成的。2.2 位置固定的絕緣缺陷位置固定的絕緣缺陷可能由以下原因造成：a.安裝錯(cuò)誤，如電極安裝不良、錯(cuò)位等；b.裝配工具和零部件遺留在設(shè)備內(nèi)部；c.電極表面的損傷；d.運(yùn)輸中的損壞，如零件松動(dòng)脫落，觸頭、彈簧、屏蔽罩等的移位變形等。2.3 絕緣缺陷的位置示意圖盆式絕緣子懸浮屏蔽盆式絕緣子內(nèi)部缺陷自由顆粒殼體上的毛刺導(dǎo)體上的毛刺導(dǎo)體盆式絕緣子上的顆粒將上述缺陷類型大體歸為幾類：毛刺（

3、殼體或?qū)w）引起的局放；懸浮屏蔽（電位懸?。┮鸬木址?；自由顆粒引起的局放及絕緣子內(nèi)部或表面引起的局放。、試驗(yàn)設(shè)備.1 超聲局放測試儀采用超聲波的原理，是一種對于機(jī)械結(jié)構(gòu)和元件檢測的無損檢測方法，工作頻段為10khz-100khz。當(dāng)有放電發(fā)生時(shí)，放電信號(hào)通過行波的形式傳輸?shù)綒んw上，將超聲傳感器貼在金屬殼體外接收信號(hào)，可檢測放電信號(hào)的大小、頻率特性等。4、測試點(diǎn)選擇4.1 測試點(diǎn)測試點(diǎn)密度：法蘭之間最少1-2個(gè)點(diǎn)，一般選擇氣室的側(cè)下方作為選點(diǎn)位置，母線筒選擇靠近絕緣支撐部件的位置，在gis拐臂、斷路器斷口處、隔離刀閘、接地刀閘、ct、pt、避雷器等處均應(yīng)設(shè)置測試點(diǎn)。高效率的測試至少需要2個(gè)人4

4、.2 測試點(diǎn)選擇典型位置示意圖5、試驗(yàn)程序5.1 運(yùn)行中g(shù)is試驗(yàn)、測試背景噪聲，應(yīng)盡量避免工作環(huán)境的其他噪聲干擾。、將傳感器放置在待測點(diǎn)上，傳感器在使用之前應(yīng)均勻涂抹專用硅膠，測量之時(shí)應(yīng)盡量保持靜止?fàn)顟B(tài)；、觀察連續(xù)模式圖譜，與背景噪聲圖譜比較，如信號(hào)增長明顯，由判據(jù)來區(qū)分故障類型，確定之后顆粒故障需結(jié)合脈沖模式進(jìn)行危險(xiǎn)性評(píng)估，毛刺和電位懸浮引起的放電需結(jié)合相位模式再具體區(qū)別判定。根據(jù)聲音在氣室傳遞衰減的特性，結(jié)合gis內(nèi)部結(jié)構(gòu)判斷故障部位。、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、軟件分析5.2 交接驗(yàn)收試驗(yàn)、測試背景噪聲、交接驗(yàn)收試驗(yàn)采取交流耐壓加局放的方法。耐壓試驗(yàn)通過后，降至1.2ur/（ur為gis設(shè)備額定電壓）

5、電壓下，進(jìn)行g(shù)is的局部放電測試。、進(jìn)行判斷、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、軟件分析6、現(xiàn)場試驗(yàn)判據(jù)可參照下表進(jìn)行故障類型基本判斷：觀察缺陷跳動(dòng)顆粒電暈屏蔽絕緣子上的幅值高低幅值發(fā)散穩(wěn)定變化周期性50hz100hz無峰值系數(shù)（100hz/50hz）高不一定低不一定脈沖信號(hào)是否6.1毛刺放電6.1. 1 基本特征接地體和帶電體部分上的突起(毛刺放電)的特征表現(xiàn)為: 局部場強(qiáng)增加 由于電暈球的保護(hù)作用，工頻耐壓水平不受影響 雷電沖擊電壓水平會(huì)大幅度下降 毛刺如果大于 1-2 mm 就認(rèn)為是有害的導(dǎo)體上的毛刺與殼體上的毛刺放電圖譜是一樣的,但導(dǎo)體上的毛刺位于氣室中心,其產(chǎn)生的壓力波會(huì)呈扇形在整個(gè)氣室傳遞,在殼體外能在較

6、廣的范圍內(nèi)接收到信號(hào),而殼體上的毛刺信號(hào)較集中,在放電處信號(hào)最強(qiáng)。也可以根據(jù)sf6氣體對高頻信號(hào)的衰減特性，調(diào)整帶通濾波器的上限頻率，如果信號(hào)明顯降低，表明是殼體上的毛刺放電，如果信號(hào)變化不大，表明是導(dǎo)體上的毛刺放電。一般導(dǎo)體上的毛刺放電更具危險(xiǎn)性。6.1.2 典型圖譜毛刺放電的典型圖譜如下:毛刺放電故障連續(xù)模式下有效值和峰值都會(huì)增大，信號(hào)穩(wěn)定，而50hz相關(guān)性明顯，100hz相關(guān)性較弱。在相位模式下，一個(gè)周期內(nèi)會(huì)有一簇較集中的信號(hào)聚集點(diǎn)。 6.1.3 經(jīng)驗(yàn)判據(jù)根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)，毛刺一般在殼體上，但導(dǎo)體上的毛刺更危險(xiǎn)。如果毛刺放電發(fā)生在母線殼體上，信號(hào)的峰值vpeak 3 mv, 建議停電處理或密

7、切監(jiān)測。對于不同的電壓等級(jí)，如110kv/220kv, 可參照上述標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。對于330kv/500kv/750kv，由于母線筒直徑大，信號(hào)有衰減，并且設(shè)備重要性提高，應(yīng)更嚴(yán)格要求，建議標(biāo)準(zhǔn)提高一些。其它氣室，如開關(guān)氣室，由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，絕緣間距相對短，應(yīng)更嚴(yán)格要求，建議標(biāo)準(zhǔn)提高一些。在耐壓過程中發(fā)現(xiàn)毛刺放電現(xiàn)象，即使低于標(biāo)準(zhǔn)值，也應(yīng)進(jìn)行處理，使缺陷消滅在初始階段。注意：只要信號(hào)高于背景值，都是有害的，應(yīng)根據(jù)工況酌情處理。6.2 自由顆粒6.2.1 基本特征自由顆粒,其表現(xiàn)特征為: 雷電沖擊電壓影響很小 工頻耐壓會(huì)有很大的降低 超聲傳感器接收到典型的機(jī)械撞擊信號(hào) 飛入高場強(qiáng)區(qū)非常危險(xiǎn) 信號(hào)表

8、征不重復(fù)，隨機(jī)性強(qiáng) 6.2.2 典型圖譜顆粒故障的連續(xù)模式圖譜中，有效值和峰值會(huì)很大，往往達(dá)幾百上千毫伏，其信號(hào)不穩(wěn)定，表現(xiàn)為周期性的波動(dòng)，而100hz和50hz相關(guān)性沒有。對信號(hào)進(jìn)行危險(xiǎn)性評(píng)估需要進(jìn)入脈沖模式觀察顆粒的幅值和飛行時(shí)間，通過上面的信息判斷顆粒的危險(xiǎn)性。6.2.3 經(jīng)驗(yàn)判據(jù)自由顆粒的危險(xiǎn)性可以根據(jù)aia內(nèi)的脈沖模式圖分析，可參照下圖來進(jìn)行評(píng)估陰影區(qū)為安全區(qū)域,顆粒的幅值 vpeak 500mv且飛行時(shí)間 t50ms；或50ms t 100ms，且峰值vpeak 100mv即應(yīng)處理。注意，只要gis內(nèi)部存在顆粒，就是有害的。因?yàn)樗碾S機(jī)運(yùn)動(dòng)，信號(hào)可能會(huì)增大，也有可能會(huì)消失，顆粒掉進(jìn)

9、殼體陷阱中不再運(yùn)動(dòng)，可等同于毛刺。在新gis耐壓試驗(yàn)過程中，建議發(fā)現(xiàn)有顆粒，即應(yīng)進(jìn)行擦拭。6. 3 懸浮屏蔽(電位懸浮)6.3.1 基本特征松動(dòng)或接觸不良會(huì)引起電位懸浮，有時(shí)電場屏蔽松動(dòng)并開始振動(dòng)，也可能是電接觸松動(dòng)而變?yōu)殡娢粦腋?。一塊大的懸浮金屬體將可能被充電, 并當(dāng)物體與基點(diǎn)之間的電壓超出耐受電壓時(shí)就會(huì)發(fā)生大規(guī)模放電/電弧。這類放電一般發(fā)生在電壓上升沿，并且產(chǎn)生一大的連續(xù)的100hz為主的包絡(luò)線，并且有低的波峰因數(shù)。其特征為： 工頻耐壓水平降低 信號(hào)穩(wěn)定，重復(fù)性強(qiáng) 100hz的相關(guān)性強(qiáng)烈6.3.2 典型圖譜電位懸浮的典型圖譜如下：電位懸浮故障連續(xù)模式中有效值和峰值都會(huì)增大，信號(hào)穩(wěn)定，而10

10、0hz相關(guān)性明顯，50hz相關(guān)性較弱。在相位模式下，一個(gè)周期內(nèi)會(huì)有兩簇較集中的信號(hào)聚集點(diǎn)。6.3.3 經(jīng)驗(yàn)判據(jù)經(jīng)驗(yàn)表明，電位懸浮一般發(fā)生在開關(guān)氣室的屏蔽松動(dòng)，pt/ct氣室絕緣支撐松動(dòng)或偏離，母線氣室絕緣支撐松動(dòng)或偏離，氣室連接部位接插件偏離或螺母松動(dòng)等。對于110kvgis，如果vf2/vf11, vpeak30mv ,應(yīng)停電處理或密切監(jiān)測。如果2vf2/vf11，vpeak100mv就應(yīng)停電處理或密切監(jiān)測。對于220 kv及以上電壓等級(jí)的gis，應(yīng)更嚴(yán)格執(zhí)行。注意，gis內(nèi)部只要形成了電位懸浮，就是危險(xiǎn)的，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測，有條件就應(yīng)及時(shí)處理。對于鐵殼的pt，由于磁致伸縮引起的磁噪聲，可能也會(huì)產(chǎn)

11、生類似電位懸浮的圖譜，但一般a、b、c、三相都會(huì)有這種類似的圖譜，可以加以區(qū)分。6.4 絕緣子上的顆粒移動(dòng)到絕緣子上的顆粒有許多種行為方式，它可能在絕緣子四周移動(dòng)，并可能放電、充電等，這特別與水平絕緣子有關(guān)系。它也可能固定到絕緣子上，并向絕緣子表面放電，絕緣子表面不是自熱絕緣材料，也可能損害表面，從而最終導(dǎo)致?lián)舸?。目前，有關(guān)絕緣子表面上的顆粒發(fā)出的超聲信號(hào)知識(shí)有限，調(diào)查也表明這些放電沒有確定的超聲信號(hào)。一些初步研究表明，來自于絕緣子上大顆粒的信號(hào)可以被靈敏的傳感器探測出來。基本特征： 信號(hào)不穩(wěn)定，但不像自由顆粒那樣變化大，有一定的穩(wěn)定值 表現(xiàn)出50hz的相關(guān)性較強(qiáng)，但一般100hz 的成分也有

12、 在緊鄰盆子附近信號(hào)強(qiáng)，距離遠(yuǎn)后則很弱目前還很難給此類缺陷制定相關(guān)危險(xiǎn)性判據(jù)，但如果發(fā)現(xiàn)，就是非常有害的，應(yīng)及時(shí)處理。如果在gis交接耐壓試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)此問題，建議擦拭。6.5 機(jī)械振動(dòng)有些缺陷形成了機(jī)械振動(dòng)，但沒形成懸浮電位，應(yīng)加以區(qū)分?；咎卣鳎?信號(hào)不穩(wěn)定 相位圖呈現(xiàn)多條豎線并在零點(diǎn)（180度）左右兩側(cè)均勻分布。典型圖譜如下7、試驗(yàn)周期、對于新建變電站交接試驗(yàn)，耐壓試驗(yàn)通過后，降至1.2ur/（ur為gis設(shè)備額定電壓）電壓下，進(jìn)行g(shù)is的局部放電測試，作為控制gis的質(zhì)量的輔佐手段，同時(shí)該測量數(shù)據(jù)作為gis超聲波局放測量初始試驗(yàn)數(shù)據(jù)存檔。新投運(yùn)或大修后的gis測試周期應(yīng)在1-3個(gè)月、對于

13、投運(yùn)滿一年（質(zhì)量保證期將滿時(shí)），應(yīng)進(jìn)行超聲波局放測量，與交接試驗(yàn)數(shù)據(jù)相比，以便對gis設(shè)備健康狀況進(jìn)行評(píng)估。、對于運(yùn)行中的gis變電所，其定期測量周期取決于gis變電站的重要性，以及同類gis過去的運(yùn)行業(yè)績。建議：220千伏變電所gis設(shè)備每半年進(jìn)行一次超聲波局放測量，110千伏gis設(shè)備每一年進(jìn)行一次超聲波局放測量，超聲波局放測量的結(jié)果可作為gis設(shè)備制訂狀態(tài)檢修周期的依據(jù)。、對一些檢測到有疑問的間隔部位，應(yīng)縮短周期進(jìn)行測量，其測量周期應(yīng)根據(jù)該點(diǎn)上一次測量到的局放量和本次測量到的數(shù)據(jù)增量決定。、各市供電公司應(yīng)根據(jù)設(shè)備具體情況，排出gis設(shè)備超聲波局放測量的具體時(shí)間，基建工程中如有g(shù)is設(shè)備，

14、可由工程建設(shè)部委托電科院進(jìn)行現(xiàn)場測量。8、試驗(yàn)報(bào)告報(bào)告中包含測試部位和相應(yīng)測試數(shù)據(jù)（有效值、峰值、頻率1、頻率2）。如發(fā)現(xiàn)有異常應(yīng)附有測試點(diǎn)連續(xù)模式、脈沖模式、相位模式的圖譜和對應(yīng)gis的結(jié)構(gòu)示意圖或照片，報(bào)告格式見附錄a，附錄b。附錄a 測試報(bào)告格式測點(diǎn)編號(hào)測試部位a相/編號(hào)b相/編號(hào)c相/編號(hào)備注（說明測試時(shí)gis工況和測試點(diǎn)具體位置）有效值（mv）峰值（mv）頻率1（50hz相關(guān)性）頻率2（100hz相關(guān)性）有效值（mv）峰值（mv）頻率1（50hz相關(guān)性）頻率2（100hz相關(guān)性）有效值（mv）峰值（mv）頻率1（50hz相關(guān)性）頻率2（100hz相關(guān)性）1主變斷路器主變側(cè)刀閘/編號(hào)2

15、主變斷路器/編號(hào)3主變斷路器母線側(cè)刀閘/編號(hào)4母線管母測點(diǎn)/編號(hào)5ct氣室測點(diǎn)/編號(hào)6接地刀閘氣室/編號(hào)7母線pt刀閘/編號(hào)8線路pb刀閘/編號(hào)9線路刀閘測點(diǎn)/編號(hào)附錄b 故障分析報(bào)告格式（示例） 報(bào)告編號(hào)： 2007-11-16xx供電局xxkv xxgis變電站超聲局放測量報(bào)告檢測地點(diǎn)檢測日期環(huán)境溫度環(huán)境濕度工作電壓負(fù)荷電流委托單位測試單位檢測方式檢測人員檢測儀器描述挪威transinor公司生產(chǎn)的“gis設(shè)備內(nèi)部故障帶電診斷儀aia-1”測 試 方 法 描 述 測 試 結(jié) 果 背景超聲強(qiáng)度圖有故障的氣室名稱/編號(hào)故障描述超聲局放圖譜112ct見后面附圖 分 析 及 結(jié) 論 連續(xù)圖譜 相位

16、圖譜 附加說明：本標(biāo)準(zhǔn)由青海電力公司提出，由青海電力公司和北京國電迪揚(yáng)電氣設(shè)備有限公司起草本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：經(jīng) 驗(yàn) 圖 譜 匯 總1、500kv斷路器屏蔽罩缺陷原測量結(jié)果分析：從相位圖譜中可看出信號(hào)在50mv左右，呈現(xiàn)典型的100hz相位相關(guān)。判斷為屏蔽松動(dòng)，形成電位懸浮放電。打開后可看見明顯的放電灼燒痕跡。2、500kvgis絕緣支柱絕緣子上放電分析：將傳感器放在絕緣支柱絕緣子附近，測量到信號(hào)約為10-20mv之間,不是很穩(wěn)定，50hz相關(guān)性較大，100hz相關(guān)性也出現(xiàn)，并且也不穩(wěn)定。判斷可能在絕緣子上有雜質(zhì)。打開后發(fā)現(xiàn)表面有明顯的電樹。3、110 kv 電流互感器上丟失鏍母丟失一個(gè)鏍母打開

17、之前的測量分析：信號(hào)超過150mv,100hz相關(guān)性很強(qiáng)，判斷里面有電位懸浮故障。打開后竟然發(fā)現(xiàn)丟失一個(gè)螺母，緊固后恢復(fù)正常。4、220kv gis支撐絕緣子上的嚴(yán)重放電 分析：信號(hào)達(dá)到了500mv，呈現(xiàn)了明顯的100hz相位相關(guān)。傳感器在支撐絕緣子附近，判斷可能為絕緣支撐松動(dòng)。打開后再導(dǎo)電環(huán)周圍發(fā)現(xiàn)明顯的放電痕跡。5、220 kv gis母線上的毛刺放電 打開該間隔進(jìn)行檢查。 發(fā)現(xiàn)有微小顆粒，并且在殼體油漆上一條 15 mm劃痕分析：信號(hào)大小約為2mv左右，出現(xiàn)了50hz相關(guān)信號(hào)。從相位圖上可明顯的看出在負(fù)半周放電的特性。判斷大體上有小毛刺放電。打開后發(fā)現(xiàn)有微小顆粒附著在導(dǎo)體上。并且殼體油漆

18、上海有一條15mm的劃痕。6、110 kv gis 懸浮屏蔽 缺陷 故障為連接錐體的彈簧未壓緊9.2 國內(nèi)實(shí)測案例分析：母線筒拐臂處信號(hào)達(dá)到20mv，100hz相關(guān)性很強(qiáng)，根據(jù)結(jié)構(gòu)分析可能是連接件松動(dòng)。打開后發(fā)現(xiàn)連接錐體的彈簧沒有壓緊。緊固后恢復(fù)正常。7、 220kv gis ct室內(nèi)導(dǎo)電桿接觸不良 分析：信號(hào)的峰值達(dá)到20mv，并且100hz相關(guān)性極強(qiáng)，50hz相關(guān)性基本沒有，相位圖也呈現(xiàn)典型的100hz相位相關(guān)。判斷ct內(nèi)部出現(xiàn)電位懸浮故障?，F(xiàn)場偶爾能聽到異音?，F(xiàn)場沒能準(zhǔn)確給出具體缺陷位置。打開后發(fā)現(xiàn)ct的電極短，沒能完全進(jìn)入適配孔中。打開后可見明顯的sf6氣體放電分解物。 8、110kv主變線路避雷器側(cè)刀閘氣室所測局放圖分析：放電信號(hào)非常大，達(dá)到1000mv左右，從相位圖可看出明顯的50hz相關(guān)性。判斷為該氣室有嚴(yán)重局放,。立即停電處理,，打開氣室，發(fā)現(xiàn)刀閘樁頭