GIS盘式绝缘子表面金属质污秽的超宽频带放电 - 中国电机工程学会.PDF
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中国电机工程学会高电压专业委员会 2004 年学术会议论文
GIS盘式绝缘子表面金属质污秽的
超宽频带放电特性试验研究
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陈玉 ,胡学胜 ,谢小军 ,朱哲蕾 ,成永红
2 2 2
张卫华 ,杨保利 ,魏光林
1.西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室
2.平顶山天鹰集团高压开关厂
摘 要:采用超宽频带局部放电测试系统,研究了110kV电压等级GIS盘式绝缘子的不同绝缘结构的表面具有不同类
型金属质污秽的超宽频带局部放电特性,发现GIS盘式绝缘子表面金属质污秽在SF6气体中的局部放电频率
主要集中在300MHz 以下频率段内,为今后GIS盘式绝缘子金属质污秽的在线监测提供了数值依据。
关键词:盘式绝缘子 局部放电 超宽频带
1 前言
GIS盘式绝缘子绝缘缺陷所产生的局部放电最终会导致其沿面闪络或绝缘内部击穿。因此进行盘
式绝缘子的局部放电在线监测并准确反映其绝缘状况,对GIS安全运行有着重大意义。局部放电信号
【 】
以电磁波形式在GIS中传播,其电磁波频谱跨越400kHz~3000MHz的频率范围 1,2,3 。安装在GIS外部
的局部放电检测传感器可检测到该电磁波信号,进行进一步的信号分析,可以监测到出现的绝缘故障。
采用超宽频带局部放电检测系统,本文对不同结构 110kV 的 GIS 盘式绝缘子模拟运行中出现的
金属质缺陷类型,并进行试验研究。通过研究盘式绝缘子在不同结构、不同缺陷类型下的超宽频带局
部放电特性,发现了一些新的放电特征。试验结果表明盘式绝缘子表面金属性污秽所引发的表面放电
特征峰大多集中在 300MHz 以下的频段内,而在高频段则无明显反映。
2 测试系统与测试试样
2.1 测试系统
试验地点为平顶山高压开关厂高压大厅,采用的超宽频带局部放电测试系统如图1所示。
1-充有SF6的试验装置, 2-局部放电检测传感器,3-TDS3052B示波器, 4-无局放试验变压器
图1 超宽频带局部放电测试系统
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中国电机工程学会高电压专业委员会 2004 年学术会议论文
高压系统: 无局放试验装置采用德国MWB公司制造的可移式串级工频试验变压器,最大输出电
压为1600kV,容量为1600kVA,本试验使用的是其中的400 kV部分。
屏蔽系统:平顶山高压开关厂高压试验大厅是全钢架结构,长72米、宽40米、高36米,接地电阻
小于0.5欧姆。
信号测量:该单元由超宽频带天线传感器、高频同轴电缆、TDS3052B数字示波器组成。传感器
的实测带宽为10~3000MHz,示波器带宽为500MHz,采样率为5GS/s。
2.2 测试试样
试验试样是平顶山高压开关厂绝缘车间生产并经出厂检验合格的盘式绝缘子,本文分别选取了如
图2所示的无连通孔和有连通孔盘式绝缘子两种典型绝缘结构。无连通孔盘式绝缘子环氧填料为三氧
化二铝和有连通孔盘式绝缘子填料为二氧化硅。盘式绝缘子安装于充有SF6气体的高压试验装置中,
经高压套管引出至高压试验系统。
(a) (b)
(a) 无连通孔结构, (b) 有连通孔结构
图2 不同结构的盘式绝缘子
2.3 污秽类型
本文模拟了盘式绝缘子沿面可能出现的几种含导电成
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