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摘要：随着社会的进步，我国的科技创新事业得到迅速发展，GIS设备广泛应用于电力系统、水利工程等領域，但仍处于创新应用的探索期。GIS设备具有体积小、技术可靠性高、不受外在因素干扰、危险性低、设备运行周期长等优点。但不同事物都存在两面性，GIS设备也存在着一些缺陷，比如GIS是一个全封闭性的电组合设备，无法通过感官推测故障出现的原因。其次设备的体积比较小，安装时十分紧凑，运行过程中内部的零件损坏会波及到其他部分，影响向外扩散，最终使设备整体遭到损坏。

关键词：GIS设备;局部放电;绝缘;对策研究;检测系统

引言

随着自动化工业的快速发展，使人们的供电需求不断的提升，因此，对CIS设备中的局部放电故障进行有效诊断势在必行，这就使得相关人员需要对其多维度诊断方法进行全面深入的研究，该文从以下方面对其进行详细的阐述。

1 技术应用的目的和意义

从国内外的研究成果中可知，GIS局部放电检测技术都缺乏完善性。与传统电气相比，GIS设备的优势主要体现在体积小、功能强、抵抗外在因素影响能力较强、故障发生率低等，但其还是具有一定的缺点。GIS设备是全封闭的电力组合设备，在故障检查阶段，无法通过视觉、触觉等第一感官进行有效的预测。另外，由于设备体积较小，因此，在安装的过程中，其相对比较紧密，当一个零件发生故障时，能够对其他零件产生严重的影响，从而使这个设备全部损坏的概率显著提高，与此同时，使得设备维修的难度显著提升。该技术主要应用于GIS和容性设备故障识别，结合带电检测对典型绝缘缺陷进行故障分析，为更好地开展设备状态检修工作，提供更为可靠的技术手段，并结合GIS和容性设备查找故障和处缺过程中所采取的手段提出相关带电检测新技术，确保及时、准确、快速地诊断和处理故障。

2 GIS设备局部放电故障概况

经专业人士拆除主母线端头盖板后，显示一间隔母线筒内壁、母线触头和导体表面均附着着大量白色的粉末，内壁铁红环氧底漆存在变色、起皮、脱落、烧穿等现象;一间隔A相母线支撑导体与隔离开关静侧绝缘盆子连接处烧损较严重，且受热变色，其表面存在大量粉尘;接近故障处的母线筒，存在清晰的喷溅痕迹。经技术人员分析在维修拆卸过程中，未发现紧固件松动，可排除内部装配不当引起的绝缘故障。在现场未发现故障气室漏气，气室漏气可以造成绝缘度降低导致放电，但是，假如气室漏气压力降低，工作后台会接收到报警信号。此外，气室压力降低至报警压力值时GIS设备仍可以正常运行，继续下降才有可能造成绝缘故障，故排除气室漏气造成放电故障;进一步分析可能是气室存在异物，导致局部放电故障。异物可能的来源是：①现场一期设备对接安装时操作不严、控制不当，未严格按照行业标准执行，导致气室内部带入异物。此外，在现场组装对接、更换吸附剂、清理工作中清洁度管控和工艺控制不到位，造成异物进入气室内部。

3 实际应用

3.1 超高频局放检测法

超高频局放检测技术是指对频率介于 300～3000MHz 的局部放电信号进行检测和研究的一种测试方法。由于其信号传输时衰减快，所以被试设备外部的超高频干扰信号频带既比设备内部的局部放电信号窄，其强度又随频率的增加而下降，到达被测设备的超高频分量较少，可避开相当一部分的其他放电脉冲的干扰。超高频法虽然具有一系列优点，但也存在一些缺点，如不能定量分析放电量水平等。

3.2 负极性标准雷电冲击

在GIS设备运行之前，检测其放电情况的手段主要是负极性标准雷电冲击局部操作，在实际应用过程之中，参考需要以实际参数为主，设备本身的电压特征需要利用电压来完成负极性标准雷电冲击，该电压不仅分散性较小，而且波头放电频率相对较大，在局部放电过程中，一半以上的放电初始电压比其他冲击类型电压要小，另外，为了使波形成型得到有效推进以及破坏性放电情况的有效出现，需要保证雷电冲击电压要低于电网回路内阻抗的作用力，从而使雷电冲击电压高于操作冲击电压得以有效实现。在检测的过程中，异常带电区域的有效检测是雷电冲击电压的主要作用，从而使雷电冲击电压对其敏感的特性得到有效使用。相同情况下，操作冲击电压在结构污染以及结构缺陷等方面的检测优势比较明显。

3.3 加强设备的质量监督

设备在出厂前，必须经过严格的质量检查，如果不合格，要求查明原因，并加以解决，必须保证产品的高质量。对于特殊的元件，例如绝缘件的制作，在加工时应做特殊加工。此外，务必重视生产车间的环境和清洁度。（1）建立完善的质量保证体系，进行多级检查，并做好检查记录，上道工序未达标，坚决不进行下道工序。对于出售的设备，进行定期检查，一旦发现问题，立即停止作业，查明原因及时解决。（2）重视技术创新，加大管理力度，制订相应的标准和规程，加强工作人员的安全意识，促使其尽职尽责，保证设备的合格率。加强技术人员交流，在处理重大故障时，由多人共同商榷，集思广益，全面考虑，制订出可行的对策，同时聘请业内的专家教授进行现场指导，学习更多的新方法、新技术。

3.4 特高频检测法

GIS设备运行过程中内部充满高压SF6气体，其绝缘强度与击穿强度都比较高，在缺陷存在小范围内时，气体击穿的过程会相当快，从而形成比较陡的脉冲电流。在对信号频谱进行分析时，会发现频率可以高达吉赫兹级，同时脉冲会向四周辐射出特高频率的电磁波，通过GIS设备腔体结构同轴结构进行传播，利用同轴波导原理可以实现特高频信号的检测。GIS设备中波导壁属于非理想性的导体，电磁波在GIS设备传播过程中会出现功率衰减，电磁波的振幅会随着传播方向逐渐减小，从而形成波的衰减。此衰减量相对于信号在绝缘子位置因反射所导致的能量损耗更低，有研究发现，1GHz电磁波在直径0.5m的GIS设备中传播衰竭只有5db/km，所以在波导理论中可以不考虑衰减问题。GIS特高频检测中主要存在以下干扰形式：移动通信和雷达等无线电;变电站架空线上尖端放电;变电站高电压环境中存在的浮电位体放电;照明、风机等电气设备中存在的电气接触不良产生的放电;开关操作产生的短时放电。干扰的抑制方法主要有：滤波，对于变电站中常见的电晕放电干扰 （主要是200MHz以下频段） 和移动通信等确定频段的干扰信号，可以通过滤波的方法进行有效抑制;屏蔽，干扰信号主要来自于 GIS外部，对盘式绝缘子法兰进行屏蔽可减轻对内置传感器的干扰，对于外置式传感器也需要增加盆式绝缘子非耦合区域的屏蔽，以减小外部干扰的影响。

结束语

通过该文的论述可知，对GIS设备局部放电故障的多维度诊断方法进行研究十分必要，从相关资料中可知，X射线数字成像法的优势相对比较明显，其能够在穿过物体时，对其内部不会产生损伤，并且能够实现检测，从而使其在闭合式输变电设备的可视化探测检测中被广泛应用，由于技术的更新速度较快，因此，需要对其进行不断深入的研究。

参考文献

[1] 李德，郭海.GIS设备局部放电故障多维度诊断方法研究[J].科技创新与应用，2019，17（11）：136-137.

[2] 张增辉，基于特高频法的GIS局部放电检测研究[J].工程建设与设计，2019（4）：81-83.