用帶電測試替代部分停電預防性試驗的可行性探討
| 摘要：高壓電氣設(shè)備絕緣帶電試驗與常規(guī)停電試驗相比具有較大的優(yōu)越性。隨著絕緣帶電測試技術(shù)的逐步發(fā)展和完善，部分設(shè)備已經(jīng)具備以帶電測試取代傳統(tǒng)停電預防性試驗的條件。文中介紹了電容型設(shè)備和氧化鋅避雷器的帶電測試方法，并對其以帶電測試代替預防性試驗的可行性進行了探討。 高壓電氣設(shè)備絕緣帶電試驗與常規(guī)停電試驗相比具有較大的優(yōu)越性：無需停電，測試靈活、方便；基于設(shè)備的運行狀態(tài)，診斷絕緣缺陷的靈敏度高；試驗周期可以依據(jù)設(shè)備絕緣狀況靈活安排，便于及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的絕緣隱患，了解絕緣缺陷的變化趨勢等。因此，電力設(shè)備絕緣帶電試驗技術(shù)的開發(fā)和應用，近年來逐漸得到重視。統(tǒng)計資料顯示，現(xiàn)階段國內(nèi)高壓絕緣帶電試驗工作主要集中在氧化鋅避雷器、電容型設(shè)備（電容絕緣型電流互感器、套管、電容式電壓互感器、耦合電容器等）、GIS局部放電等幾個方面。隨著絕緣帶電測試技術(shù)的逐步發(fā)展和完善，部分設(shè)備已經(jīng)具備以帶電測試取代傳統(tǒng)停電預防性試驗的可能性，在新近出版的中國南方電網(wǎng)有限責任公司企業(yè)標準《電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程》中，也特別強調(diào)了帶電測試的重要性，并就帶電測試代替停電預防性試驗作出了具體規(guī)定。 1．帶電測試方法 （1）電容型設(shè)備 由于電容型設(shè)備是通過電容分布強制均壓的，其絕緣利用系數(shù)較高，一旦絕緣受潮往往會引起絕緣介質(zhì)損耗增加，導致?lián)舸?。因此，?a >電容型設(shè)備進行帶電測試，對提高設(shè)備的運行維護水平、及時發(fā)現(xiàn)事故隱患、減少停電次數(shù)都能起到積極的作用。電容型設(shè)備介質(zhì)損耗和電容量的變化對反映設(shè)備整體受潮、絕緣劣化等缺陷比較靈敏，絕緣受潮缺陷占電容型設(shè)備缺陷的85．4%，介質(zhì)損耗和電容量測量一直是預防性試驗的主要項目，也是帶電（在線）檢測技術(shù)開展最早的項目。 為了獲得穩(wěn)定的測量結(jié)果，可采用比較法測量進行帶電測試，即選擇一組電容型設(shè)備，以它的末屏電流信號作為參考標準，其他設(shè)備的末屏電流與其進行相對的測量，獲取相對的介質(zhì)損耗差值、電容量比值。這樣，由于外部環(huán)境（如溫度等）、運行情況（如負載容量等）變化而導致的測量結(jié)果波動會同時作用在標準設(shè)備和被試設(shè)備上，它們之問的相對測量值保持穩(wěn)定，更容易反映設(shè)備絕緣的真實狀況；同時，由于不需要采用二次側(cè)電壓作為參考信號，也不會由于PT角差的變化而對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。 （2）氧化鋅避雷器 氧化鋅避雷器運行期間總有一定的泄漏電流通過閥片，加速閥片老化，而受潮和老化是氧化鋅避雷器閥片劣化的主要原因。檢測氧化鋅避雷器泄漏全電流和阻性電流能有效地反映氧化鋅避雷器的絕緣狀況，全電流測量對于整體的受潮比較靈敏，早期老化阻性電流增加較多，全電流變化則不明顯。所以測量交流泄漏電流及其有功分量是現(xiàn)場檢測避雷器的主要方法，預防性試驗規(guī)程也將氧化鋅避雷器“運行中泄漏電流”的測量列入預防性試驗項目。 當前，氧化鋅避雷器帶電測試的主要手段有：全電流在線監(jiān)測、全電流及阻性電流帶電測試和紅外熱成像測溫等3種方法。各項檢測手段具體實施方法存在很大差異，檢測的有效性和靈敏度也各不相同。全電流及阻性電流帶電測試是采用類似于測量電容型設(shè)備介質(zhì)損耗的方式來檢測氧化鋅避雷器的泄漏電流及其阻性電流分量。全電流在線監(jiān)測則僅測量泄漏電流全電流。氧化鋅避雷器正常運行時閥片要通過一定的阻性泄漏電流分量，消耗一定功率，使本體有輕微發(fā)熱，而且由于幾何分布較均勻，所以外表發(fā)熱也是整體性的。用紅外熱像儀進行故障診斷時，根據(jù)熱像特征發(fā)現(xiàn)有不正常的發(fā)熱、局部溫度升高或降低，或者有不正常溫度分布，則可以判斷避雷器異常。因而，紅外熱成像測溫作為一種非電測量方法也是檢測避雷器缺陷和故障的有效手段。 2．帶電測試代替預防性試驗的可行性 國內(nèi)外已進行的在線監(jiān)測與帶電測試經(jīng)驗表明，帶電測試對檢測結(jié)果的分析及發(fā)展趨勢的判斷更為重要。 （1）電流互感器 采用相對比較法帶電測試方法多次對114相1lOkV電流互感器進行測試，結(jié)果表明，前后重復性很好并與停電預防性試驗結(jié)果相近的占78．9%，前后重復性很好但與停電預防性試驗結(jié)果有差別的占7．9%，前后重復性一般（但前后兩次介損相對測量值差別也未超過±0．3%）的占13．2%；對9O相220kV電流互感器多次進行測試，結(jié)果表明，前后重復性較好并與停電預防性試驗結(jié)果相近的占87．8%，前后重復性很好但與停電預防性試驗結(jié)果有差別的占4．4%，前后重復性一般（但前后兩次介損相對測量值差別也未超過±0．3%）的占7．8%?？梢?，采用相對比較法進行電流互感器帶電測試與停電預防性試驗具有很好的相關(guān)性，而且由于帶電試驗與停電試驗存在許多不同之處，即使帶電測試結(jié)果與停電試驗有差異，只要前后多次帶電測試數(shù)據(jù)保持穩(wěn)定，并符合帶電測試導則要求，就具備代替停電試驗的條件。 （2）耦合電容器及電容式電壓互感器 采用相對比較法帶電測試方法多次對34相110kV電容式電壓互感器進行測試，結(jié)果表明，前后重復性很好并與停電預防性試驗結(jié)果相近的占35．3%，前后重復性很好但與停電預防性試驗結(jié)果有差別的占29．4%，前后重復性一般的占35．3%；對14相1lOkV耦合電容器多次進行測試，結(jié)果表明，前后重復性很好并與停電預防性試驗結(jié)果相近的占57．1%，前后重復性很好但與停電預防性試驗結(jié)果有差別的占42．9%。可見，耦合電容器多次帶電測試結(jié)果重復性都很好，只是部分與停電試驗值比較有差異，已基本具備代替停電預防性試驗的條件；電容式電壓互感器由于結(jié)構(gòu)較特殊，阻尼單元對測量結(jié)果影響較大，某些產(chǎn)品阻尼單元容易導致測量靈敏度降低，暫時還較難完全取代停電試驗。 （3）氧化鋅避雷器 氧化鋅避雷器大都裝有泄漏電流監(jiān)測儀，運行中可隨時巡檢，觀察其變化。該電流為通過避雷器的總電流，其中主要成分是容性電流，阻性電流所占成分較少。該電流與運行相電壓、環(huán)境溫度、相對濕度、污穢程度以及監(jiān)測儀的特性都有關(guān)系，需要工作人員認真觀察，并記錄有關(guān)參數(shù)。當讀數(shù)值比初始值增大20％時，應引起注意（還要參考當時運行電壓）；若增大40％以上，應報缺陷，并盡快用專用儀器檢測。 紅外檢測應采用紅外熱像儀，每月測量1次。由于溫升不大，測溫時應仔細觀察分辨。測溫前應查看避雷器電流監(jiān)測儀的運行記錄，對有問題的避雷器更應認真觀察分辨。 當前，用于氧化鋅避雷器阻性電流帶電測試的儀器很多，各種儀器測量原理不盡相同，現(xiàn)場影響測量的因素也很多，所以對于測量結(jié)果的分析著重于歷史數(shù)據(jù)的比較，長期測試結(jié)果能夠反映避雷器絕緣的變化情況。測量時應記錄電壓、環(huán)境溫度、大氣濕度以及瓷套污穢狀況等運行條件。影響現(xiàn)場測量結(jié)果的因素較多，如計數(shù)器內(nèi)阻，測量儀器性能等，對系統(tǒng)標稱電壓220kV及以上的避雷器還應考慮鄰相電場的影響。 一般情況下，能夠堅持采用全電流在線監(jiān)測、全電流及阻性電流帶電測試及紅外熱成像測溫這3種測試手段，便可實現(xiàn)氧化鋅避雷器絕緣狀態(tài)的檢測，而替代常規(guī)停電預防性試驗。2003年，廣東電網(wǎng)通過全電流巡檢、帶電測試和紅外檢測發(fā)現(xiàn)了多起500kV避雷器缺陷。 |
