隨著西電東送交流750kV電網*、第二通道相繼建成,西北電網己形成以交流750kV電壓等級為主網架的電網,承擔著水電、風電和光電等大量清潔能源西電東送的任務,服務于國家和社會經濟發展。由于750kV電氣設備電壓等級高,設備的單體經濟價值也高,若發生故障,則會造成較大的經濟損失,并影響整體西部電網乃至全國電網的安全穩定運行。加之750kV電氣設備制造工藝水平不高,產品質量還不能*保證合格,己建成電網中發生過750kV設備故障損壞事件,因此認真開展750kV設備帶電測試工作,盡早發現并確診設備存在的缺陷,將其消除在萌芽狀態,對減少因設備故障所帶來的經濟損失和確保電網的安全穩定運行有十分重要的意義。
由于GIS具有尺寸小、占地較少、運行穩定、檢修維護量小等諸多優點,故在西北750kV電網中得到廣泛應用。但是750kV GIS內部空間小、電場強度高,設計絕緣裕度相對較低,且現場安裝過程受空氣濕度、浮塵及安裝工藝等因素影響,導致運行后的設備出現局部放電甚至貫穿性放電故障,造成嚴重損失,所以加強750kV GIS帶電測試,對保障其安全穩定運行具有重要意義。
局部放電既是GIS絕緣劣化的征兆和表現形式,又是絕緣進一步劣化的原因,由于絕緣擊穿的后果經常比較嚴重,因而受到國內外電力系統專家及電網運維單位廣泛的關注。顯然,對GIS進行局部放電檢測能夠有效地發現其內部早期的絕緣缺陷,采取合適的措施,避免其進一步發展或檢修,將缺陷消除,可提高GIS運行的可靠性。通過局部放電檢測,我們能夠發現絕緣材料缺陷及絕緣制造工藝、安裝過程中的缺陷或差錯,并能確定故障位置,從而進行有效的處理,確保設備的安全運行。因此,開展GIS局部局部放電檢測應用研究,并將研究成果在電網的運維工作中護進行推廣,具有十分重要的現實意義。
GIS設備中發生局部放電時,GIS設備導體或外殼上產生流動的電磁波,使接地線上有高頻放電脈沖電流流過,從而導致外殼對地呈現高頻電壓并向周圍空間傳播。GIS氣室金屬桶壁能夠屏蔽局部放電所產生的超高頻信號,但是仍然有超高頻信號從盆式絕緣子或縫隙中傳播出來,能夠被儀器設備檢測到。局部放電還會使氣室內氣體壓力驟增,在GIS設備氣體中產生縱波或超聲波,并在金屬外殼上出現各種聲波,如縱波、橫波和表面波等,嚴重的放電會導致SF6。氣體分解并形成多種氟化物或硫化物。目前,GIS局部放電測試主要通過超聲波測試、高頻測試、超高頻測試、SF6氣體分解產物測試來發現設備缺陷。而超高頻局部放電檢測技術較其他測試手段具有技術成熟、檢測靈敏度高、抗干擾能力強等優點,可以有效地檢測出750kV GIS設備內部局部放電情況,為更好地開展電網的運行維護提供了有力技術支撐。因此,為了能夠確保750kV GIS設備安全穩定運行,在交接試驗環節進行的交流耐壓試驗過程中、設備帶電運行后開展超高頻局放檢測,能夠有效地發現GIS設備存在的絕緣缺陷,避免設備故障造成的重大經濟損失和給電網安全穩定運行帶來的風險,非常有必要開展750kV GIS設備超高頻局部放電檢測技術的應用研究。