冷雪敏+高阳+许傲然

摘 要：本文针对GIS设备发生局部放电时，产生高频电磁波的特性，研究利用超高频检测技术，针对设备放电进行定位及检测。针对所研发技术进行测试试验，采用试验用变压器对GIS设备加载电压，模拟相关悬浮电位故障和金属微粒故障进行超高频检测，试验结果证明，超高频检测技术，可以准确判断出设备故障发生的位置，通过同种型号设备故障模拟录波，建成设备故障数据库，可以有效准确的判定电力系统相关设备的故障类型。

关键词：局部放电；高频检测；开关缺陷

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.025

1 引言

GIS是目前我国电力系统中常见的电器开关设备，由于其密封性，很难检测内部相关故障，尤其是电气故障中最常见的局部放电故障。本文经过研究，针对GIS设备发生局部放电时，产生高频电磁波的特性，研究利用超高频检测技术，针对设备放电进行定位及检测。针对所研发技术进行测试试验，采用试验用变压器对GIS设备加载电压，模拟相关悬浮电位故障和金属微粒故障进行超高频检测，试验结果证明，超高频检测技术，可以准确判断出设备故障发生的位置，通过同种型号设备故障模拟录波，建成设备故障数据库，可以有效准确的判定电力系统相关设备的故障类型。

2 试验设备

高频检测电磁波实验，实验电压加载设备采用无局放试验变压器，针对 GIS设备加载电压至63kV，高频电磁信号测试仪放置在阻容分压器低压端，考虑到设备分压器的具有容性阻抗，造成设备初始相角超前现象，实验系统添加了相角调整装置，使放电信号的电磁波测量值，在容易检测的Ⅰ、Ⅱ相限内。具体操作为在变压器端子悬挂金属线，在升压过程中观测相角的具体数值，当放电信号初始相角达到90°时，启动高频测试装置，采集信号，记录相关波形。

3 试验分析

本文针对GIS设备内部常见局部放电两种情况，即悬浮电位放电和金属粒子放电两种进行实验测试，实验系统额定加载电压63kV，观测相角位置，利用超声波设备记录设备故障的相关图谱，通过频谱分析判定系统放电特性及故障状态，形成数据库文本。

懸浮电位超高频放电特性图谱如图1所示，通过GIS设备外壳超声波设备的记录显示，可以看出悬浮电位故障工频耐压水平较低，放电次数随着所加载电压的升高，逐步增加，放电幅值较大，但测量信号幅值比较稳定，并不随着电压改变，同时信号的相位位置较为固定，一般对应出现在Ⅰ、Ⅲ象限。

金属微粒放电故障实验特性图谱如图2所示，通过GIS设备外壳超声波设备的记录显示，可以看出放电位置由于金属粒子的不确定性，放电位置较为分散，放电点没有集中现象出现，测量信号相位信号同悬浮电位实验的特性较为一致，相位信号多对称出现在Ⅰ、Ⅲ象限，同时由于放电位置不确定性，放电信号的幅值也无规律可循，放电幅值基本上不随着电压升高而改变，但放电次数随着加载电压的升高，次数逐渐增多。

4 结论

本文针对发生局部放电时产生高频电磁波的特性，利用高频检测设备固定在GIS设备外壳，模拟相关放电故障，记录放电幅值，相位，次数并构成相应的频谱特性图。在针对GIS设备内部悬浮电位故障和金属微粒故障进行模拟实验时，可以发现不同的放电故障将体现出不同性质的频谱特性，如果可以针对以上的频谱特性形成数据库，通过模拟各种故障丰富完善数据库资源，那么将形成针对GIS设备故障检测数据库，切实解决了电力系统密封开关设备的故障判断问题，丰富电力系统设备检测技术，方便电力系统运行检修工作，保障供电可靠性。

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