景润芝

摘要：GIS局部放电带电检测具有重要作用，超声波检测法使用压电传感器将声波振动信号耦合为电信号，通过放大器放大后在显示器上呈现一定的波形。检测人员根据波形特征判断缺陷类型与缺陷程度。相对其他局部放电带电检测方法，超声波检测法具有适应性和抗干扰性强的优点，在现场中得到广泛应用。

关键词：GIS、局部放电、检测、定位技术、现场、应用

1GIS局部放电的在线检测方法以及优缺点

1.1电气法

电气法中包含内部电气法，内部电气法本身具有的优点就是操作比较简单，容易被大多数人所接受，反应比较迅速，测量到的结果相对比较准确。但是还是存在一定的问题，内部电气法的稳定性能比较差，容易受到外界的干扰因素，抵抗性能比较差。内部电气法又可以分为两种：①将设备经过改造，在法兰的内部上，装上一种电容器，从电容里获取相关的有用信息和信号，保证左右两个电容器都能够进行定位，定位依据的有关原理就是两个流经电容传感器之间的电流的时间差。根据众多经验表明该方法定位的精确度非常高，局部放电检测的准确率也是非常的高。②在盆式绝缘体内部接地端的附近，首先将一个电极进行埋伏，灵敏性也是非常的高。但是这种方法有一定的限制，比如对于内电极，必须需要厂家在生产的时候就进行埋伏，一般在施工现场中，很难做到。

1.2化学法

GIS内部电弧在放电的时候，部分气体会得到挥发，有的还会发生分解。判断GIS内部的放电程度，可以通过部分气体浓度得出。化学法检测的优点就是不受外界干扰，但是还有一定的缺点，经过很多相关人士的有关统计和总结可以发现，单单的测量自由因子形成的局部放电的效果并不明显，还不乐观，对于GIS本身存在的一些物质也会影响到测量的准确性。当短脉冲产生的放电产物的分解物达不到有关要求后，就要再次进行有关实验，严格控制，提高测量的准确性。

1.3超声波法

GIS局部放电还能够产生声波，类型主要有表面波、纵波、横波三种，纵波和横波都可以传播到墙体外壁，传播的距离比较远，因此其产生的有关振动频率和信号可以采用超声波传感器进行接收，达到检测局部放电的效果。但是为了更大程度上降低其他外界环境和有关声源的影响，一般测量仪器的测量范围都确定在某一范围内，不会出现非常偏离的现象。此种方法就是将电磁传感器和相应的GIS设备进行分离，让他们彼此之间不产生非常紧密的关系，不互相影响，同时也不受电气方面影响，但是缺点就是在实际现场中，有很多的因素和原因都会造成外壳的振动，影响到测量数据的准确性。

2局部放电带电检测技术分析

2.1特高频局部放电定位技术

在局部放电带电检测技术中，其中特高频检测技术是较为常用的检测技术之一，该技术主要是对伴随局部放电产生的特高频电磁波信号（300MHz≤f≤3GHz）进行检测，在应用过程中需要注意的是对整个技术应用中电磁波信号的检测，其具备较强的抵抗现场电晕干扰能力。特高频定位技术应用的过程中技术方式比较多，其中比较常用的为幅值比较、时差以及平分面等方法。通常情况下，特高频法检测采用的是时差定位法，对放射源的确定可以通过特高频电磁波信号到达的时间和方向进行，或者通过信号与气室两侧传感器达到的时间差等对传感器间的距离和位置进行确定，来实现对GIS局部放电源的定位，进而对缺陷进行定位。而GIS设备多处位置都装有盆式绝缘子，这些环氧材料的绝缘子可以透射特高频电磁波信号。这些环氧材料的绝缘子可以透射特高频电磁波信号。现场检测经验表明，利用在放电点附近的多个盆子都可以检测到不同程度的特高频信号的特点，可大大提高现场检测的效率。

2.2超声波局部放电带电检测

相比特高频法，超声波法的测量位置不受盆子限制，测量方案灵活多变。超声波法通过对GIS腔体外壁安装超声波传感器检测局部放电产生的超声波信号，通过分析判断声波信号，可诊断GIS设备有没有出现局部放电等缺陷，同时还能对异常振动缺陷、局部放电进行定位。在具体应用中，GIS设备在超声波局部放电定位技术的应用中需要定位的情况包括幅值、时差以及频率等。幅值法：对于GIS设备绝缘体来说超声波信号的衰减程度比较大，信号的有效值或峰值大小定位主要是依据超声波信号的衰减情况决定，一般离信号源越近，信号越大，因此根据GIS信号强弱和幅值进行判断就可以确定放电位置，该方法只可实现初步定位。时差法：是利用超声波信号的时差进行检测，根据传感器的空间坐标和超声传感器到达传感器的时差，对局部放源的位置進行定位。频率法，利用SF6气体吸收超声波的性质进行检测，同时根据超声波的吸收程度与信号频率具有正比例关系进行定位，利用频率定位，需要分析超声波的吸收情况。利用超声波50Hz～100kHz的高频部分对局部放电源在GIS在壳体或者中心导体位置进行确定。

2.3声电联合检测

在GIS局部放电检测技术中，声电联合检测比前两种技术优势更强，该技术可以同时对局部放电源产生的超声信号和特高频信号进行检测，利用两者互补的特性，持有更强的抗干扰能力，并能提高定位精度。整个声电联合检测技术应用中，需要注重对声电联合检测法中的结合点分析，保障了控制要点分析，以便于将对应的放电工作检测实施好。该方法首先利用特高频法有效测量范围大的特点，高效率的对GIS间隔整体状况进行巡检。对存在疑似信号的区域再采用特高频法和超声法联合进行定位分析。根据GIS的同轴结构，利用了平分面法确定放电点所在平面。

3应对方法

3.1加强设备的有关管理制度

一些生产内部的元件或是组装的过程中容易产生表面受损或是污染问题，造成绝缘体的异常发电，进而引起内部放电问题。因此，在GIS内部进行组装的时候，就要严格检查绝缘件受损情况，防止一些不合格的产品进入设备，同时有关检查人员一定要在产品出厂前，进行严格的标准规定。

3.2加强GIS设备局部放电检测的应用

在上文中，已经提到了很多关于放电检测的方法，比如电气测量法、超高频法、光电测量法、接收振动信号法等等，这些方法都取得了一定的成效，效果非常的明显。最常用的超高频法，具有很强的实用性。通过仪器对SF6气体进行检测和分析，对GIS局部放电设备放电隐患有很好的作用。SF6气体主要分解产物为SO2、SOF2、H2S、CO等气体组分，正常情况下，SF6气体杂质含量比较小，对设备不产生影响。

3.3加强设备现场安装和验收管理

对于GIS设备，安装的环境一定要有一定的标准要求，比如：温度不能太过于高或者是低，控制在一定的范围内，风速一般不能超过5m/s等等，要满足这样的外界环境要求，也可以相应的配备一些外部设施，以达到设备所需要的外部条件，更好的达到利用率。除了设备的配置，还要控制设备暴露在空气中的时间，严格按照有关设备的安装要求，制备相应的有关作业的指导书，重点对各种连接件外观进行检查，达到有关说明书的各项要求。

结束语：GIS变电站在我国的电力系统中得到广泛应用，由于GIS内部存在绝缘缺陷会引起局部放电现象，长时放电会造成内部绝缘损坏导致设备停运，加强局部放电带电检测技术尤为重要，主要检测局部放电产生的电磁波、声、光等现象，发现GIS设备内部绝缘潜伏性缺陷，对GIS设备稳定运行提供保障。

【参考文献】

[1]王晗.GIS设备局部放电带电检测技术应用[J].中国高新区，2018（21）：12.

[2]王京保.GIS现场带电局部放电检测关键技术的研究[J].电力系统装备，2019（5）：100-101.