硅橡胶穿墙套管局部放电试验研究

1 存在问题

硅橡胶穿墙套管是一种新型的穿墙套管，是当前广泛使用的瓷质穿墙套管的换代产品，该产品因逐渐老化或损坏而导致电网事故。电力设备发生绝缘故障的早期多会产生局部放电现象[1]。因此，测量其局部放电能有效地发现内部绝缘固有缺陷，消除因长期运行导致绝缘老化而产生的局部隐患。国内外普遍认为，测试局部放电是及时发现套管潜伏性故障的重要手段。研究局部放电检测方法能及时、有效、灵敏地检测出局部放电及其强度，也是提高高压电气设备安全运行可靠性的重要手段。

DL/T 596—2005 《电力设备预防性试验规程》要求：在试验电压下,局部放电值不大于10 pC[2]。因此,在硅橡胶穿墙套管局部放电试验中，控制试验现场干扰是决定试验能否成功的关键。目前，没有专用的均压环，一般采用变压器试验的均压环，现场安装十分不便,并且法兰部分没有均压装置，造成试验现场的局部放电测量背景为6～8 pC，试验现场的局部放电测量背景不满足标准要求，直接影响到测量结果，无法真实反映绝缘优劣程度。

2 解决方案

进行局部放电试验时，准确测量试验电压十分重要[3]。本文设计研发硅橡胶穿墙套管局部放电试验成套均压装置，对所有产生外部放电的部位进行有效屏蔽，大大减少了噪音和电磁波等信号干扰，使整个局部放电测量更加准确可靠。

2.1 设计与研制

硅橡胶穿墙套管局部放电试验成套均压装置的整体结构如图1所示。成套均压装置包括2个端部均压环(如图2所示)，1个法兰均压环(如图3所示)，1个吊钩均压环(如图4所示)，2个吊带均压环(如图5所示)。均压环采用打磨光滑的铝制成，相对于其他常用的金属材质，拥有更多的实用性与轻便性，并可起到均匀电场的作用，消除套管端部电晕放电。在端部均压环内部和法兰均压环内部均设有导电布包裹海棉层，导电布包裹的海绵填充部分内部空间可使均压环与硅橡胶穿墙套管及均压环与法兰紧密接触，不留空隙，并且适合各种尺寸和形状的套管端部和法兰。

图1 整体结构

图2 套管端部均压环

图3 法兰均压环

图4 吊钩均压环

图5 吊带均压环

2.2 具体实施

硅橡胶穿墙套管局部放电试验成套均压装置需将2个端部均压环、1个法兰均压环、1个吊钩均压环和2个吊带均压安装在硅橡胶穿墙套管上进行试验。

3 现场应用

利用本装置对66 kV电压等级硅橡胶穿墙套管进行局部放电试验。

3.1 被试品1现场试验

被试品参数：型号FCRG-L-72.5/630A，额定电压72.5 kV ，额定电流630 A，系统电压66 kV，编号132S17-3，电容量301 pF。

被试品1现场试验新、旧方法试验数据对比见表1。

表1 被试品1新、旧方法数值对比

3.2 被试品2现场试验

被试品2参数：型号FCRG-L-72.5/630A、额定电压72.5 kV、额定电流630 A、系统电压66 kV、编号132S17-1、电容量295 pF。

被试品2现场试验新、旧方法试验数据对比见表2。

表2 被试品2新、旧方法数值对比

3.3 被试品3现场试验

被试品3参数：型号STB-L-66/630A、额定电压66 kV、额定电流630 A、系统电压66 kV 、编号1009S24-1、电容量296 pF。

被试品3现场试验新、旧方法试验数据对比见表3。

表3 被试品3新、旧方法数值对比

3.4 被试品4现场试验

被试品4参数：型式STB-L-66/630A、额定电压66 kV、额定电流630 A、系统电压66 kV、编号1009S24-2、电容量298 pF。

被试品4现场试验新、旧方法试验数据对比见表4。

表4 被试品4新、旧方法数值对比

针对局部放电，国内外专家学者提出多种检测方法，然而对检测方法的有效性却很少有人提及[4]。利用本装置对国网沈阳供电公司14支66 kV电压等级硅橡胶穿墙套管进行局部放电试验，局部放电电量在1～2 pC,局部放电试验结果在5～6 pC，结果全部满足规程要求。本装置具有结构简单合理、方便快捷、操作简单、结实耐用的显著特点，可以大大减少金属悬浮放电、电晕放电、电磁波、噪音等干扰，使用效果显著优于无专用均压环的局部放电试验，检测数据更加有效、准确。

4 结束语

本文自主设计研发的硅橡胶穿墙套管局部放电试验成套均压装置，可以大大减少金属悬浮放电、电晕放电、电磁波、噪音等干扰，解决局放试验场地布置困难、试验环境要求苛刻的难题。本装置使整个局部放电测量背景控制在2 pC以下，使用效果显著优于无专用均压环的局部放电试验，使检测数据有效、准确，填补国内空白，提高了高压电气设备安全运行可靠性，保证了电网安全稳定运行。