GIS設備在變電中得以廣泛的配備,是其重要構成。該設備占地小、能夠較為快速地安裝,維護起來也比較方便,這種元件進行全封閉的運行,較少地受到外界環境的影響,因此,能夠較為可靠的運行。
盡管這種設備具有很多優點,但是它的內部場強很高,因此,在設備的制造、裝備以及運行期間,一些較小的隱患都可能引起故障。而一旦GIS設備發生故障,就會導致大面積的停電。長時間的停電,就會帶來嚴重的損失。GIS設備的投入運行后,由于它具有極強的封閉性,不能對它內部的缺陷直觀地判斷出來,因此,對于故障的檢測和定位,就變得極為困難,檢修工作也難以順利地開展。對于GIS設備故障的檢測手段和方法的選擇,能夠對電網的運行起著直觀重要的作用。
測試目的:
查找目前主要噪聲聲源,及其具體位置。
監測方案:
使用KMSV便攜式聲學成像系統,于GIS周邊進行拍攝記錄。
噪聲源評價方式:
A、由KMSV便攜式聲學成像系統直接生成噪聲分布云圖
B、噪聲分布云圖將直接顯示噪聲源所在位置及大小
現場描述:
用KMSV聲學成像系統對GIS母線筒進行掃描,對于發出異響的位置進行定位,查找出噪聲源的位置并進行分析。
為了對異響進行詳細的分析,用KMbalancer Pro對異響的位置進行振動檢測,測試位置如下圖:
1、在異響時GIS母線筒振動值較大,振動頻率都為50Hz電源頻率的倍頻,可以判定主要振動非機械故障激發的,為電流引起的。其中垂直方向振動值最大,在頻譜上100Hz左右有明顯的諧波頻率,母線筒存在松動的跡象;
2、為了驗證振動的具體原因,對鄰近的支撐位置的一圈進行振動檢測。
1#測點振動為0.145mm/s,2#測點振動為0.193mm/s,3#測點振動為0.214mm/s,4#測點振動為0.083mm/s,通過振動檢測懷疑支撐的調整螺絲可能存在沒有調平,現場重新調整了支撐的調整螺絲。
1、調整后,4個測點位置的振動值分別為:1#測點0.107mm/s,2#測點為0.105mm/s,3#測點為0.101mm/s,4#測點為0.099mm/s,4個測點位置的振動基本一致,現場已基本聽不到明顯的異響聲音,但當負荷變高時又出現了輕微一聲的異響;
2、母線筒還是存在著支撐不牢的現象,現場臨時對母線筒進行簡單加固。
臨時用木頭加固后,在負荷變化時現場也聽不到異響的聲音了,現場測量母線筒的振動值及頻譜如下:
1、所有測點上都有很明顯的50Hz電源頻率的整數倍頻,其中100Hz頻率下振動幅值最大,可以判定為主要是因為電流頻率振動引起的幅值;
2、在GIS母線筒發出異響時垂直方向測點的頻率在100Hz左右有明顯諧波頻率,主要是母線筒固定不牢,電流振動引起母線筒的共振;
3、調整母線筒支撐的螺絲后,振動數值明顯下降異音也消失,在負荷變化時還是會出現異響,主要還是異響部位母線筒支撐不牢固;
4、建議在異響處的母線筒下部再加一根固定支撐,以增加母線筒的強度,更改固有頻率,或者在母線筒前端接頭處增加波紋管膨脹節。
結合本案例中對GIS設備發生異響的檢查、對其原因進行分析以及對故障進行排查,采用了聲學成像、振動測量等檢測方式,確定主要的噪聲源為電流激發的振動引起GIS母線筒共振發出的異響,并通過檢測驗證了結果,從而對以后的維修做了有效的指導,使得維檢的時間大大縮短,也積累了帶電檢測GIS設備的經驗。