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开关室站用变35kV开关柜超声波异常分析
时间：2021-01-01
开关室站用变35kV开关柜超声波异常分析，数字式局部放电检测仪（以下简称为局放仪）是采用全新技术实现的新一代高性能数字化局放测量分析仪器。局部放电巡检仪适用于各种电压等级和容量的变压器、发电机、CT/PT、套管、GIS、电容器、电力电缆、开关及其它高压电气设备出厂局部放电检测及现场交接试验。局部放电测试仪是测量、分析电力设备绝缘性能的专用仪器；本系统采用现代电子和计算机综合技术，实现信号放大（模拟、电子、数字）、滤波、数据采集、数据处理、图形显示、试验报告自动生成，从而完成局部放电的测量，分析。
一、异常概况
试验人员在对换流站进行35kV开关柜带电检测时，在站用变35kV开关柜检测到异常超声信号，人耳可听见放电声，暂态地电压测试无异常，可通过柜缝检测到特高频局放信号。对异常局放信号进行分析，结合开关室现场环境，判断该开关柜内部设备可能存在受潮情况。
二、检测对象及项目
检测对象为换流站35kV开关室站用变35kV开关柜
检测项目包括超声波局放、暂态地电压检测和特高频局放检测。
三、检测仪器及装置
现场检测所用仪器如下
四、检测数据
1-检测环境
现场检测环境条件如下表3所示。
2-运行负荷情况
检测期间记录设备负荷情况，35kV开关柜负荷情况见表4所示。
3-超声波检测情况
站用变35kV开关柜后侧外观结构，在开关柜缝隙处采用非接触式传感器进行用超声检测，检测发现在整个柜体缝隙处均能检测到超声异常信号，其中后侧偏下位置缝隙处超声信号幅值最大，幅值可达30dB，超声图谱如图3所示。
4-暂态地电波检测情况
对开关柜进行暂态地电波检测，检测数据无明显异常。
5-特高频局部放电检测情况
该开关柜前后侧装有观察窗，采用特高频局放仪通过观察窗以及柜体缝隙处进行特高频检测。
在开关柜前后观察窗、开关室空气背景中均未检测到异常特高频信号，而在柜缝处可检测到特高频异常信号。
五、综合分析
1、外部干扰信号排除
通过超声波检测图谱、特高频检测图可以发现该开关柜前后柜缝隙处持续出现异常信号，局部放电的特征明显，而背景无明显异常信号。同时通过查阅相关图纸和咨询厂家，该开关柜内部除加装加热器装置外，无其他可能会发出特高频干扰信号的装置。基本可排除外部信号和内部装置对检测结果的干扰。
2、局部源定位
为确定该设备内部异常信号源位置，从开关柜的前后及侧面柜体缝隙处布置特高频传感器，同时进行检测，传感器布置示。
在各位置布置特高频传感器，各位置传感器所能接收到的信号图谱特征类似，且放电较为持续，呈尖端或绝缘放电信号特征。
利用高速示波器，比较各位置传感器检测信号的时间差。
通过观察窗观察设备内部结构，以及查阅该开关柜内部设备图纸，假定信号在该开关柜内部无障碍传播，通过各位置时差定位图可以看出，信号几乎同时到达位置5与位置6，据此通过计算得出信号源位于距离后柜左侧约55cm处的竖直面上，利用位置1领先位置2的时差1.8ns也可验证该计算结果。
通过在后柜门垂直方向移动传感器位置，发现在位置3和位置4处，信号几乎同时到达。
结合位置5与位置6检测到的信号同时到达，利用平分面法，可以判断信号可能位于该开关柜后柜左侧约55cm竖直面和距离地面高度约59cm的水平面相交线上。
同时布置传感器于位置7和8，两传感器均位于柜体与地面间的缝隙处，观察所检测到的时间差，位置7领先位置8约5.4ns，利用时差计算出信号源与后柜门垂直距离约59cm，这就说明信号源可能位于该开关柜偏后柜方向。
由于开关柜结构的原因，后柜观察窗处有金属部件遮挡住了视线，无法观测到后柜中的设备分布情况，厂家提供的该进线开关柜图纸，综合上述定位结果分析，信号源大致位于图中红圈处，可能为流变、电缆等设备的本体或搭接头处存在放电。
六、结论及建议
换流站35kV开关室站用变35kV开关柜检测到异常超声信号，人耳可听见放电声，同时可由柜缝检测到特高频局部放电信号，经示波器定位局放源可能位于开关柜后柜偏下位置，放电原因可能为该开关柜长期处于湿度较大的环境中，或内部封堵不严而造成的柜内设备表面凝露和积污。
建议措施：
1.对该设备加强巡视跟踪，监听柜内放电声强度变化，并结合停电对柜内设备进一步检查处理。
2.控制开关室湿度不超过60%。
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