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案例展示
超声波检测开关柜内出线电缆头与铜排的空隙放电
日期:2011-09-27

电网设备状态检(监)测技术应用典型案例

单位名称:【海南省电力公司三亚供电局】

1、开关柜局部放电状态检测系统

装置生产厂家:厦门红相电力设备股份有限公司

名称及型号:PDAMS-1000开关柜局部放电综合管理系统

开关柜局部放电综合管理系统包括局部放电巡检终端和后台管理软件两部分,其中巡检终端采用地电波(TEV)和超声波联合检测技术实现开关柜等设备局部放电现象的现场检测,所获得的检测数据由后台管理软件进行集中管理、分析。

2、案例经过

       2010年3月,使用PDAMS-1000开关柜局部放电综合管理系统的巡检终端在三亚局110kV天涯变电站对站内10kV开关柜进行局部放电检测,并将检测数据录入到后台管理软件进行分析。结合现场情况发现“天高北线1033”后面板中部发现放电数据异常,超声波检测数值为16dB左右,且人耳可听到“嘶嘶”的放电声。开柜检修后发现出线电缆上的绝缘套将铜排顶住,导致电缆头与铜排没有紧密接触,因而产生空隙放电。检修时,将电缆上的套管削去一部分(见下图4),使电缆头与铜排紧密接触。再次复测时,超声波检测数值降为4dB,显示设备绝缘状态正常。

3、检(监)测技术和分析评价方法

       本次检出故障的局部放电检测技术主要是超声波和超外差技术。超声波局部放电检测技术主要采用20kHz以上频带,可免受外界语音噪声的干扰。通常认为,由于超声波检测时传感器完全置于设备体外,柜体内部的局部放电信号经过绝缘介质、空气等传输到外部时,信号衰减非常严重,因此检测灵敏度较差,定量分析较困难,仅对比较严重的空气放电比较有效。但是,在实践中也曾发现超声方法能够检测其它手段发现不了的缺陷,如地电波技术,例如本案例就是证明。

       另外,利用外差法将被接收的超声波信号转换成一个人耳可闻的声音信号,并通过耳机供检测人员感性判断,也是一种更为直接和有效的方法。

       使用PDAMS-1000开关柜局部放电综合管理系统后台管理软件内嵌的多种分析方法对巡检终端获得的数据进行综合判断,往往能够获得更为准确和科学的结论。由于数据来源的限制,该系统内嵌的纵向分析和统计分析技术无法正常使用,因此本案例仅利用了其横向分析技术进行局部放电数据分析。

       横向分析的理论前提就是对于同一变电站来说,绝缘状态正常的开关柜属于设备对象的主体,因此其局部放电检测数据应当没有明显的变化。因此,将某个变电站的所有开关柜进行局部放电普测,巡检终端获得的数据应当基本相同。如果某一开关柜的测试结果明显大于相邻开关柜或背景值,就可认为此开关柜存在放电的可能性较高。

       以本案例为例。将所测试的所有数据输入到PDAMS-1000的后台管理软件,应用其横向分析功能,可以得到下列超声波横向分析图谱,如图8所示。图谱显示,名称为“天高北线1033”的开关柜,其超声波波检测值为16dB,与周围其它开关柜的检测值比较明显偏大。

       图9给出了地电波和超声波的检测数据。从数据表可以发现:“天高北线1033”的开关柜,其地电波检测数据是正常的。但是,超声波检测数据明显偏大,显示设备局部放电水平异常。这也说明,超声波检测技术作为开关柜局部放电检测技术的补充,可以有效弥补地电波检测技术对某些放电类型灵敏度差的不足,如表面放电。

 

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