GIS带电运行中局部放电检测方法 武兆亮
GIS设备的局部放电检测方法研究
水电工程Һ㊀ＧＩＳ设备的局部放电检测方法研究赵佳木摘㊀要：随着国家对电力需求的不断提高，国家电网的规模也在不断扩大，电力设备的检修任务也在随之增加㊂但是，对于电力设备进行检测需要满足时间和供电的要求，如何高效地进行带电检测是研究的重点㊂基于这一问题，文章对ＧＩＳ技术在局部放电检测技术进行研究，并将其应用到实际案例中，克服现在有关局部放电带点检测存在的盲目性问题㊂研究表明：产生放电的原因主要是自由导电颗粒和屏蔽罩接触不良，同时环境等因素也是造成其产生局部放电的主要原因，应用超声波技术进行解决是目前可行的方法㊂将超声波技术应用到无锡本部１０（２０）千伏环网柜局部放电带电检测项目，发现２０ｋＶ华盛苑２号开关站局部放电检测的有效值４ｄＢ，周期最大值１１ｄＢ，其地电波信号检测发现是正常的，但是其超声波信号存在缺陷，判断为沿面放电，建议适时处理㊂关键词：电力设备；ＧＩＳ；工作原理；案例分析一㊁前言我国电力发展正处于大规模㊁高速度推进阶段，在检测系统中不断增加设备种类和设备数量㊂随着用电量的不断增加，对于供电需求和供电质量的不断提高也是保障电力系统安全高效运转的前提㊂目前对于电力系统的监测和检测都处于技术不断更新阶段，在线监测技术和带电检测技术是使用最为广泛的，二者之间也存在明显的区别，监测要求时间较长而检测属于短时间的技术㊂因此，在日常电力事故中，应用相关检测设备进行预测是提前预防事故蔓延有效的方法㊂同时，便携的检测方法也能缩短检测时间㊁提高检测效率从而获得更好的经济收益㊂但是，在实际的电力系统中故障复杂，很多是不能快速检测到的，一旦发展下去将会引起严重的电力故障事故，如何准确而快速地对电力故障进行检测是目前需要解决的难题㊂基于这一问题，文章对ＧＩＳ技术在局部放电检测技术进行研究，并将其应用到实际案例中，克服现在有关局部放电带点检测存在的盲目性问题㊂二㊁ＧＩＳ设备局部放电检测（一）ＧＩＳ技术概念ＧａｓｌｎｓｕｌａｔｉｏｎＳｗｉｔｃｈ简称ＧＩＳ技术，在我国电力系统中一般称为气体绝缘封闭组合电器，目前在变电设备中成为不可替代的部分，但是随着应用的不断推广其存在的问题也不断凸显㊂针对局部放电检测技术的ＧＩＳ设备能够对其存在的绝缘等缺陷进行弥补，更加准确地对故障位置进行识别，从而提高日常的检修效率㊂（二）ＧＩＳ局部放电检测方法ＧＩＳ局部放电检测技术主要分为非电检测和电气检测，其中非电检测主要有四种方法分别是：超声波检测法㊁光检测法㊁化学检测法㊁红外线检测法；而电气检测法主要有三类：电容耦合方法㊁地线电流测量法㊁特高频法㊂不同的方法具有不同的特性，例如超声波检测法是不会受到电磁信号干扰，因此能够对故障位置进行精确定位，但是当放电量和传播途径受阻时会对检测造成影响，同样的化学检测也存在这样的优势，但是其检测效率极低已经不能适应目前的电力系统㊂在电气检测方法中，耦合电容的故障定位较为准确但是抗干扰性较差，目前较为广泛使用的是特高频法，其不仅能够很好地抗击干扰，同时其灵敏性也很好㊂三㊁ＧＩＳ设备带电检测方法（一）局部放电缺陷分析对于ＧＩＳ存在的缺陷主要是绝缘故障，这是由于局部放电所引起的，这一现象具有局部电场集中或者出现畸变的特征㊂对于局部放电的特征研究表明其本质是一种脉冲，在这一放电过程中往往会伴随着一系列的物理变化和化学变化㊂将这些特殊的信号进行捕捉加以应用是进行带电检测的思路㊂一般为了对其进行深入研究，首先需要明确主要的故障类别㊂目前对于ＧＩＳ设备产生局部放电的原因主要有以下几类，具体占比如图１所示㊂图１ 故障类型统计由图１可知，导致ＧＩＳ产生局部放电的主要原因是自由导电颗粒和屏蔽罩接触不良，两者占到了总故障的一半左右㊂（二）超声波对ＧＩＳ局部放电检测首先对于ＧＩＳ能够应用超声波进行局部放电检测的原理进行明确㊂当出现局部放电时，由于电能转化为热能并产生热力由此激发了超声波的产生，这样就会导致原本受力平衡的系统被打破，导致电场力会突然发生变化㊂超声波和其他形式的波具有共性，即在传播过程中会出现能量衰减，因此在进行超声波检测时必须增加放大模块来保障信号的捕捉，不难发现当距离信号较近时其传达的能量较强㊂ＧＩＳ设备出现局部放电时，产生的超声波信号会被外部的传感器进行信号接受，以此可以对是否存在放电故障进行判断㊂对于其故障位置的确定方法主要是振幅法，振幅法利用了波在传播过程中存在的能量衰减特性，能量衰减程度越大表明其传播的路程越长，也说明其存在的位置距离信号接收点越远㊂四㊁案例分析２０１８年１月４日在进行无锡本部１０（２０）千伏环网柜局部放电带电检测项目时，发现２０ｋＶ华盛苑２号开关站局部１８１放电检测存在缺陷㊂共计发现严重缺陷一处，都是新出现的故障问题㊂（一）检测数据及分析根据国家规定的ＧＩＳ本体超声波局部放电检测的标准，如表１所示㊂在对４０１５后中部进行检测时发现，其出现了４ｄＢ／１１ｄＢ／－１５ｄＢ／－１５ｄＢ的信号，根据其地电波信号检测发现是正常的，但是其超声波信号存在缺陷㊂表１㊀ＧＩＳ局部放电检测标准相对值＜５５ １０＞１０标准正常异常缺陷㊀㊀对其图谱进行检测，超声振幅图谱和超声相位图谱以及超声波形图谱分别为图２ 图４所示㊂图２㊀超声振幅图谱图３㊀超声相位图谱图４㊀超声波形图谱如图２所示，４０１５后中部存在局放信号，有效值４ｄＢ，周期最大值１１ｄＢ㊂暂态地电波㊁特高频未见能检测到放电信号㊂可见运用这一方法可以将存在缺陷的位置进行精确的定位并对信号源的灵敏度进行检测，去除干扰，克服检测时间长的问题，具体的问题位置如图５所示㊂图５㊀信号异常位置（二）缺陷处理建议对２０ｋＶ华盛苑２号开关站进行检测发现４０１５柜后中部超声信号异常，有效值４ｄＢ，周期最大值１１ｄＢ，判断为沿面放电，建议适时处理㊂五㊁结论（１）文章通过分析ＧＩＳ设备局部放电带电检测技术，明确其产生放电的原因主要是自由导电颗粒和屏蔽罩接触不良，同时环境等因素也是造成其产生局部放电的主要原因㊂（２）对ＧＩＳ设备局部放电的超声波技术进行论述并将其应用到无锡本部１０（２０）千伏环网柜局部放电带电检测项目，发现２０ｋＶ华盛苑２号开关站局部放电检测存在缺陷㊂（３）在对４０１５后中部进行检测时发现，有效值４ｄＢ，周期最大值１１ｄＢ，其地电波信号检测发现是正常的，但是其超声波信号存在缺陷，判断为沿面放电，建议适时处理㊂参考文献：［１］邱毓昌．ＧＩＳ装置及其绝缘技术［Ｍ］．北京：水利电力出版社，１９９４．［２］成永红．电力设备绝缘检测与诊断［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００１．［３］苑舜．高压开关设备状态监测与诊断技术［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００１．［４］汪讽，邱毓昌．气体绝缘开关装置（ＧＩＳ）的近期发展动向［Ｊ］．电网技术，２００３，２７（２）：５４，５７．［５］金立军，刘卫东，钱家骊．高压开关设备智能化发展综述［Ｊ］．电网技术，２００２，２６（１）：５５，５８．［６］黎大建，梁基重，步科伟，等．ＧＩＳ中典型缺陷局部放电的超声波监测忉［Ｊ］．高压电器，２００９，４５（１）：７２－７５．［７］魏狮，熊俊，杨森．ＧｌＳ局部放电带电检测技术分析与现场应用［Ｊ］．电气自动化，２０１６，３８（２）．作者简介：赵佳木，南京特斯拉电气有限公司㊂２８１。
GIS局部放电在线监测技术及检测方法
GIS局部放电在线监测技术及检测方法GIS（气体绝缘金属封闭开关设备）是一种高压电力设备，用于输电和配电系统中。
在长期运行过程中，由于设备老化或故障，可能会导致局部放电（Partial Discharge，PD）现象的产生。
局部放电是指在绝缘材料中局部发生的放电现象，具有不连续性和周期性。
如果不及时发现和处理，局部放电可能会发展成大面积放电，导致设备的损坏甚至故障，对电力系统的可靠性和稳定性产生不利影响。
因此，开展GIS局部放电在线监测技术和检测方法的研究具有重要意义。
GIS局部放电在线监测技术可以实时监测和识别发生在设备中的局部放电现象，通过监测数据分析和处理，可以提前发现故障迹象，采取相应的措施进行预防和维修，从而保障设备的可靠运行。
目前，常用的GIS局部放电在线监测技术包括电测法、超声波法、电磁法和红外热像法等。
电测法是一种常用的GIS局部放电在线监测技术。
它通过安装在设备的绝缘支持物上的电感式传感器或电容式传感器获取电压或电流信号，实时监测和记录设备的运行状态。
通过对电压和电流信号的分析，可以检测到设备中的局部放电现象。
该方法具有简单、可靠、实时性强的优点，但不易精确定位局部放电点。
超声波法是另一种常用的GIS局部放电在线监测技术。
它通过超声波传感器接收设备中产生的超声波信号，利用超声波在封闭的金属容器中的传播规律来判断设备是否存在局部放电现象。
超声波法可以实现对设备的精确定位监测，但对传感器的位置布置和信号处理要求高。
电磁法是一种主要用于GIS局部放电在线监测的无损检测技术。
它通过电磁感应原理，在设备周围布置多个传感器，通过监测设备的电磁信号变化来判断是否存在局部放电现象。
电磁法具有不受高压电力设备介质影响、设备无需停电运行等优点，但对传感器布置和信号处理的要求较高。
红外热像法是一种通过红外热像仪来监测设备表面温度变化的技术。
由于局部放电现象会产生热量，使设备表面温度升高，通过红外热像仪可以实时获取设备表面的温度分布图像，检测设备是否存在局部放电现象。
GIS局部放电检测方法及原理
GIS局部放电检测方法及原理局部放电（Partial Discharge，PD）是指在绝缘材料内部或表面的缺陷处产生的电气放电现象。
对于高压设备来说，局部放电是一种常见的故障现象，它会导致设备的绝缘性能下降，甚至引起设备的损坏和故障。
因此，准确地检测和定位局部放电对于高压设备的正常运行和维护至关重要。
GIS（Gas Insulated Switchgear）是一种常用于高压电力系统中的绝缘开关设备，它采用SF6（六氟化硫）气体作为绝缘介质。
局部放电检测对于GIS设备尤为重要，因为SF6气体中的水分和杂质会导致局部放电的发生和发展。
局部放电检测方法主要可以分为以下几种：1.电流法：通过测量设备中的电流来检测局部放电。
当局部放电发生时，会产生很小的电流信号，可以通过高灵敏度的电流传感器进行检测。
电流法检测的优点是简单、直接，可以实现在线监测，但其对放电的定位能力有限。
2.光纤法：利用光纤传感器对局部放电进行检测。
光纤传感器可以将放电信号转化为光信号，通过光纤传输到检测系统进行分析。
光纤法的优点是高灵敏度、抗干扰能力强，且可以实现多点监测和远程监控。
3.超声法：通过检测局部放电产生的超声波信号来确定放电源的位置。
超声波可以通过绝缘材料传播，当局部放电发生时，会产生高频的超声波信号。
超声法的优点是对放电的定位能力强，可以准确地确定放电源所在的位置。
4.热像法：通过红外热像仪对设备进行检测，通过测量设备表面的温度分布来判断是否存在局部放电。
局部放电会产生热量，导致设备表面温度的升高，可以通过热像法进行检测。
热像法的优点是对设备进行非接触式检测，可以实现远程遥测和实时监测。
局部放电检测的原理主要包括以下几个方面：1.电场效应：局部放电的发生和发展会引起绝缘材料内部或表面电场的变化。
通过对电场分布和变化进行监测和分析，可以检测到局部放电的存在。
2.微波效应：局部放电会产生高频的电磁波信号，可以通过检测和分析这些信号来判断放电源的位置和强度。
GIS局部放电检测及故障处理
GIS局部放电检测及故障处理气体绝缘金属封闭开关设备（以下简称GIS）是一种集联络、掌握、测量和爱护于一体的高度集成化开关电器。
GIS 具有设备占地面积小、防火性能良好，运行过程中平安性、牢靠性高、日常维护的工作量少等优势。
近几年来，随着社会的进展，对电能质量的要求也越来越高，同时对GIS 设备平安运行的要求也相应提高。
GIS 中绝缘老化的一个重要因素是由于局部放电，而通过对设备进行局部放电检测成为评定绝缘状态的重要手段。
下面就GIS 设备局部放电检测技术及故障进行分析。
1 GIS 局部放电检测的方法概述目前，有关局部放电检测的方法有：电测法、非电测法。
电测法又包括：超声波检测方法、脉冲电流检测方法（ERA）、高频检测方法（HF）、甚高频检测方法（VHF）、超高频检测方法（UHF）。
而非电测法有：光测法、声测法、化学法，在这些非电测法中，声测法由于检测时所用声学传感器不同被分为超声波法及震惊法。
在电测法中，超声波检测方法、脉冲电流检测方法及超高频检测方法是目前最常用的检测方法。
1.1 超声波检测方法超声波检测方法可以在GIS 外壳上直接安装传感器，不必在GIS 内提前装置，同时还可以沿着GIS 移动手持传感器，逐点查找消失故障的部位。
这种检测方法和超高频检测方法比较，对传感器要求明显降低，便利了工作人员进行设备管理维护。
另外，超声波检测法预防外部干扰的力量较强，直接通过触发方式、触发阈值、信号频带的设置进行性能提升。
1.2 脉冲电流检测方法脉冲电流检测方法作为IEC270 中推举的一种传统检测方法，虽然可以对局部的放电水平进行定量性检测，但却没有局部放电现场的抗干扰力量，所以这种检测方法通常适用于局部放电测量的试验室检测中。
1.3 超高频检测方法超高频检测方法中系统频率掌握在为0.3 ~ 3GHz 以内，而通常外部电晕频率小于200MHz,因此应用超高频检测方法对局部放电进行测量，不会受到电晕放电的影响。
GIS带电运行中局部放电检测方法
GIS带电运行中局部放电检测方法摘要：近年来，随着时代经济的飞速发展以及科学技术的日新月异，电网建设逐渐加快了发展的步伐，以至于六氟化硫气体绝缘金属封闭开关设备被广泛的应用于电网的发展中，而其设备带电运行中局部放电的如何检测成为当今电网建设行业领域研究的热点之一。
本文首先说明了GIS带电运行中局部放电检测的试验平台，进而确立了GIS带电运行中局部放电检测的方案，最后分析总结了GIS带电运行中局部放电检测方法。
关键词：GIS；局部放电；检测方法21世纪的今天，电网建设逐渐发展，从而对电力设备的运行以及检测提出了更高的要求，本文对GIS带电运行中的局部放电检测方法进行探讨分析，进而将一套GIS带电运行中局部放电检测平台加以构建，借助于脉冲电流法、超声波法以及高频法来检测高压导体尖端、悬浮尖端以及地电极尖端等局部放电现象，着重分析带电设备存在的局部放电问题，进而推动了现代化电网的全面建设。
一、GIS局部放电带电测试原理电力设备的绝缘系统中，只有部分区域发生放电，而没有贯穿施加电压的导体之间，即尚未击穿，这种现象称之为局部放电。
它是由于局部电场畸变、局部场强集中，从而导致绝缘介质局部范围内的气体放电或击穿所造成的。
它可能发生在导体边上，也可能发生在绝缘体的表面或内部。
局部放电是一种脉冲放电，它会在电力设备内部和周围空间产生一系列的光、声、电气和机械的振动等物理现象和化学变化。
GIS内部的局部放电在空间产生电磁波，在接地线上流过高频电流，使外壳对地呈高频电压。
同时，所产生的机械效应使管道内气体压力骤增，产生声波和超声波，并传到金属外壳上，使外壳产生机械振动。
另外，局部放电产生光效应和热效应可使绝缘介质分解。
总之，这些伴随局部放电而产生的各种物理和化学变化可以为监测电力设备内部绝缘状态提供检测信号。
目前，GIS绝缘带电测试最方便有效的方法就是局部放电检测。
局部放电既是GIS绝缘劣化的征兆和表现形式，又是绝缘进一步劣化的原因。
GIS带电运行中局部放电检测方法
GIS带电运行中局部放电检测方法作者：张振孙毅来源：《中国新技术新产品》2014年第14期摘要：近年来，随着时代经济的飞速发展以及科学技术的日新月异，电网建设逐渐加快了发展的步伐，以至于六氟化硫气体绝缘金属封闭开关设备被广泛的应用于电网的发展中，而其设备带电运行中局部放电的如何检测成为当今电网建设行业领域研究的热点之一。
本文首先说明了GIS带电运行中局部放电检测的试验平台，进而确立了GIS带电运行中局部放电检测的方案，最后分析总结了GIS带电运行中局部放电检测方法。
关键词：GIS；局部放电；检测方法中图分类号：TM595 文献标识码：A21世纪的今天，电网建设逐渐发展，从而对电力设备的运行以及检测提出了更高的要求，本文对GIS带电运行中的局部放电检测方法进行探讨分析，进而将一套GIS带电运行中局部放电检测平台加以构建，借助于脉冲电流法、超声波法以及高频法来检测高压导体尖端、悬浮尖端以及地电极尖端等局部放电现象，着重分析带电设备存在的局部放电问题，进而推动了现代化电网的全面建设。
一、GIS带电运行中局部放电检测试验平台现如今，电力系统快速发展，GIS在其能量传输中的应用越来越广泛，但是就其实质性而言，设备在实际的运行过程中，难免存在各种各样的问题，其局部放电同样也是相对严重的问题之一。
一旦GIS带电运行中出现局部放电，GIS的绝缘老化速度将会加快，从而有可能导致GIS发生故障，影响电力系统的正常运行。
所以带电运行中的GIS有必要定期进行局部放电的试验。
GIS带电运行中局部放电检测试验平台主要是在GIS的基础上建立起来的，对套管、直线段试管母线、隔离开关、接地开关以及盆式绝缘子等绝缘设备进行试验检测，试验的电源主要采取750kV的试验变压器。
二、GIS带电运行中局部放电检测方案的确立GIS带电运行中局部放电检测方案确立，需要正确合理的选取缺陷和方法，对于缺陷和方法的选取主要有以下具体体现：选取缺陷对于GIS设备的缺陷来说，主要表现在导体以及地电极上存在一定的毛刺或者是突起现象，进而使得局部电场发生畸变。
GIS 设备局部放电检测技术
GIS 设备局部放电检测技术返回技术文献首页一、概述：GIS 、GCB 及GIT 等SF6 电气设备没有外部露出的带电部分，采用SF6 气体绝缘，可靠性较高，检修工作量小，但通过发展外部诊断、监视法可减小不必要的拆卸检修工作量。
即一种不解体设备而用确切简易的办法从外部进行各种（在线的、离线的、带电的、停电）测量，监视、诊断设备内部状态及性能的好坏，包括故障定位。
GIS 、GCB 及GIT 等SF6 电气设备的绝缘性能是确保其安全运行的重要条件。
设备内部中的金属微粒、粉末和水分等导电性杂质是引发GIS 等设备故障的原因。
设备存在导电性杂质时，因局部放电而发出不正常声音、振动、产生放电电荷、发光、产生分解气体等异常现象。
因此局部放电是GIS 、GCB 及GIT 等设备状态监测重要对象之一。
二、主要监测方法：1. 电磁波检测法：局放产生在GIS 室内传播的电磁波。
选择电磁波拾取天线来检测从GIS 腔体盆式绝缘子处泄漏出来的电磁波，来判断局放和故障定位。
2. 特高频检测法：GIS 放电引起的脉冲电信号上升，频谱中高频分量可达GHz 数量级。
可选择特高频段进行局部放电的检测和定位。
3. 高频接地电流法：高频电流被局放激励，而电流流入地线，通过测量接地电流值，评判GIS 安全状况。
4. 声发射/ 振动法：局部放电会发生声波，监测由此引起的腔体振动，判断局放情况。
5. SF6 气体的监测：SF6 电气设备是采用SF6 气体绝缘和灭弧的，其性能状态将是影响设备的重要参数，因此其将是GIS 等设备状态监测重要对象之一。
通过对SF6 气体特性的监测，判断设备的健康状况，主要包括：①气体压力监视：GIS 局放会引起该区域温度升高，表现为该腔体的压力值陡升，通过监视SF6 气体的压力变化，来判断局放和故障定位。
②气体泄漏监测：用检漏仪监测SF6 气体的泄漏量或监测气室压力下降量判断泄漏。
③气体湿度监测：根据露点法等原理，用微水仪监测SF6 气体的微水含量。
GIS局部放电检测方法及原理
GIS局部放电检测方法及原理GIS（气体绝缘开关设备）是一种常用于电力系统中的高压设备，它采用气体作为绝缘介质，用于控制和隔离电力系统中的高压设备。
在GIS 设备中，局部放电（Partial Discharge，简称PD）是一种重要的故障指标，可以用于评估设备的绝缘性能是否正常。
本文将详细介绍GIS局部放电检测的方法及其原理。
1.GIS局部放电检测方法目前，常用的GIS局部放电检测方法主要包括以下几种：（1）超声波检测法：利用超声波在气体中传播的特性，通过检测局部放电产生的声波信号来实现局部放电的检测。
这种方法无需拆卸设备，能够在运行状态下进行检测，具有非侵入性和实时性的优势。
（2）电磁波检测法：利用电磁波在空气中传播的特性，通过检测局部放电产生的电磁波信号来实现局部放电的检测。
这种方法具有高灵敏度和高分辨率的优势，能够检测到较小的局部放电缺陷。
（3）紫外光检测法：利用紫外光在放电过程中产生的光辐射特性，通过检测紫外光信号来实现局部放电的检测。
这种方法具有高灵敏度和高精度的优势，可以检测到微弱的局部放电信号。
（4）红外热像检测法：利用红外热像仪检测设备在放电过程中产生的热量分布，通过检测温度异常来实现局部放电的检测。
这种方法可以实现在线、快速、大面积的局部放电检测。
（5）电流及电压检测法：通过测量设备上的电流和电压信号来检测局部放电。
这种方法可以实现实时监测，但对设备的侵入较大，需要在设备上安装传感器。
（6）脉冲幅值检测法：利用局部放电产生的脉冲信号的幅值变化来检测局部放电。
这种方法具有高灵敏度和高分辨率的优势，可以实时监测设备的绝缘状态。
2.GIS局部放电检测原理局部放电是指电气设备中的绝缘缺陷在电场作用下产生的局部放电现象。
其原理主要包括以下几个方面：（1）电压应力作用下的击穿：当GIS设备中绝缘缺陷的电场强度超过断电场强度时，就会发生击穿放电，形成局部放电。
（2）暂态电容器作用：GIS设备中存在着许多构成暂态电容器的绝缘缺陷，当电压变化时，这些暂态电容器会发生充放电过程，形成局部放电。
GIS局部放电在线监测技术及检测方法
GIS局部放电在线监测技术及检测方法GIS（Gas Insulated Switchgear）局部放电是一种常见的设备故障形式，其程度和严重程度通常会引起设备损坏或停电。
为了及时发现和处理局部放电故障，保证电网的安全稳定运行，GIS局部放电在线监测技术和检测方法应运而生。
一、传感器传感器是GIS局部放电在线监测技术的核心部分，选择合适的传感器能够准确地检测出局部放电现象。
常见的传感器有电场传感器、电流传感器、超声传感器等。
电场传感器用于检测电压异常，电流传感器用于检测电流异常，超声传感器用于检测声波异常。
这些传感器可以将异常信号转换成电信号，并传输到信号处理系统进行处理。
二、信号处理信号处理是GIS局部放电在线监测技术的重要环节，将从传感器中得到的电信号经过放大、滤波等处理，得到更加清晰和准确的局部放电信号。
信号处理的目的是提高信号质量，减少噪声干扰，使得异常信号能够更好地被分析和判定。
三、数据传输数据传输是GIS局部放电在线监测技术的关键环节，选择合适的数据传输方式能够准确地将处理后的局部放电信号传输到相应的数据分析与判定系统。
常见的数据传输方式有有线传输和无线传输两种。
有线传输稳定可靠，但受到布线和距离限制；无线传输则无限制，但受到信号干扰等问题。
根据实际需要选择合适的数据传输方式。
四、数据分析与判定数据分析与判定是GIS局部放电在线监测技术的最后一步，通过对传输过来的局部放电信号进行分析和判定，可以判断局部放电的位置、程度和严重性，从而采取相应的措施进行处理。
数据分析与判定需要建立相应的模型和算法，通过分析局部放电信号的频率、幅值和波形等特征参数来判断局部放电情况。
除了以上所述的GIS局部放电在线监测技术，还有一些其他的检测方法可以应用于GIS局部放电的检测。
一、超声波检测超声波检测是一种非接触的检测方法，通过检测GIS局部放电所产生的声波来识别局部放电的位置和严重程度。
超声波检测方法有较高的精度和可靠性，可以实时监测局部放电，但也会受到其他噪声的干扰。
GIS特高频局部放电检测方法总结
GIS特高频局部放电检测方法总结GIS（气体绝缘开关设备）是一种重要的电力设备，被广泛应用于输电和配电系统中。
由于其结构复杂，局部放电（PD）是GIS故障的一种常见现象。
因此，对GIS中的局部放电进行及时检测和监测对于确保设备的安全运行至关重要。
本文将对GIS中局部放电检测方法进行总结，以期为相关研究和应用提供参考。
一、传统局部放电检测方法1.高频电流法：利用高频电流变压器探测局部放电产生的高频电流信号，通过信号分析方法确定局部放电发生位置和程度。
该方法具有较高的灵敏度和定位精度，但需要在设备中添加电流变压器，且相对复杂。
2.空气声法：通过接收局部放电产生的空气声波信号，结合声学定位方法确定局部放电发生位置。
该方法简单易行，但受环境噪声影响较大，定位精度较低。
3.热成像法：通过红外热像仪对设备表面进行扫描，观察设备是否存在温升现象，进而判断是否存在局部放电现象。
该方法实施简单，但仅能检测到已经导致设备表面温升的局部放电。
二、基于传感器的局部放电检测方法1.声发射传感器：通过安装在设备表面的传感器捕捉局部放电产生的声波信号，从而判断局部放电发生的位置和程度。
该方法相对简单且灵敏度较高，但受环境噪声干扰较大。
2.电场传感器：利用电容传感器测量设备表面的电场分布，通过分析电场信号判断局部放电发生的位置和程度。
该方法相对便捷，但受到金属外壳的干扰较大。
3.红外成像传感器：通过红外成像设备获取设备表面的温度图像，观察是否存在局部放电导致的温升现象。
该方法可以直观地显示设备的热分布情况，但无法提供放电信号定位信息。
三、基于信号处理方法的局部放电检测方法1.高频脉冲电流法：通过分析设备上的高频脉冲电流信息，识别局部放电的特征信号。
该方法可以准确判断局部放电的发生位置、程度和特征频率，但需要专业的信号处理技术。
2.波导方法：利用波导传感器测量设备内部的电场分布，以实现对局部放电的监测和定位。
该方法可以准确测量局部放电的高频电场信号，但设备的内部结构较为复杂，安装和调试困难。
GIS局部放电检测方法及原理
GIS局部放电检测方法及原理GIS（Gas Insulated Switchgear）是一种广泛应用于电力系统中的高压开关设备，其内部充满绝缘气体，具有良好的绝缘性能和小型化特点。
然而，在长期运行中，GIS设备可能会出现局部放电现象，这不仅会影响设备的安全可靠运行，还可能造成设备的损坏甚至事故。
因此，对GIS设备进行局部放电检测是非常重要的。
本文将介绍GIS局部放电检测的方法及原理。
1.离线检测离线检测是指在GIS设备停机维护时进行的放电检测。
常用的离线检测方法包括：超声波检测、红外热像检测、高频电压法等。
（1）超声波检测：利用超声波传感器接收放电信号的超声波波形，分析波形频谱特征来判断是否存在放电现象。
超声波检测可以发现放电位置，但只能检测到比较强的放电信号。
（2）红外热像检测：通过红外热像仪观察GIS设备表面的温度分布情况，当有局部放电时，放电部位会产生局部温升，从而形成热像。
红外热像检测可以直观地显示放电位置，但对放电信号强度的测量能力较弱。
（3）高频电压法：利用高频电压传感器检测GIS设备内部的高频信号，通过分析信号频谱特征来判断是否存在放电现象。
高频电压法可以检测到局部放电信号，但对信号的定位能力较弱。
离线检测方法具有操作简便、设备可靠等优点，但需要停机维护，无法对设备进行长期实时监测。
2.在线检测在线检测是指在GIS设备运行时通过安装传感器实时监测放电信号，常用的在线检测方法包括：超声波检测、电磁波检测、紫外光检测等。
（1）超声波检测：通过在GIS设备周围安装超声波传感器，实时监测放电信号的超声波波形，通过分析波形频谱特征来判断是否存在放电现象。
超声波检测具有实时性强的优点，可以对设备进行长期监测。
（2）电磁波检测：通过在GIS设备周围安装电磁波传感器，实时监测放电信号的电磁波信号，通过分析信号频谱特征来判断是否存在放电现象。
电磁波检测可以对设备进行长期实时监测，对放电信号的定位能力较强。
GIS局部放电检测方法及原理
GIS局部放电在线检测特点：实时在线，对设备重点部位进行不间断监测。
系统结构：传感器(天线)，放大器，信号过滤器，采集卡，工频信号触发器，工业控制计算机，机柜，局部放电故障分析软件，高精度数字示波器（选配），高频电缆，机械附件。
方法：1.超高频检测法(UHF法)原理：GIS发生绝缘故障的原因是其内部电场的畸变，往往伴随着局部放电现象，产生脉冲电流，电流脉冲上升时间及持续时间仅为纳秒( nS ) 级，该电流脉冲将激发出高频电磁波，其主要频段为0.3—3GHz，该电磁波可以从GIS上的盘式绝缘子处泄露出来，采用超高频传感器(频段为0.3—3GHz )测量绝缘缝隙处的电磁波，然后根据接收的信号强度来分析局部放电的严重程度。
优点:可以带电测量，测量方法不改变设备的运行方式，并且可以实现在线连续监测。
可有效地抑制背景噪声，如空气电晕等产生的电磁干扰频率一般均较低,超高频方法可对其进行有效抑制。
抗干扰能力强。
缺点：仅仅能知道发生了故障，但不能对发生故障的点进行准确的定位。
而且目前没有相应的国际及国内标准，不能给出一个放电量大小的结果。
目前难点：主要问题在于如何进一步提高灵敏度,解决各种干扰问题，进一步实现准确的定位。
应用：2.超声波法原理：GIS内部产生局部放电信号的时候，会产生冲击的振动及声音，GIS局部放电会产生声波，其类型包括纵波、横波和表面波。
纵波通过气体传到外壳、横波则需要通过固体介质（比如绝缘子等）传到外壳。
通过贴在GIS外壳表面的压电式传感器接收这些声波信号，以达到监测GIS局放的目的。
因此可以用在腔体外壁上安装的超声波传感器来测量局部放电信号。
优点：传感器与GIS设备的电气回路无任何联系，不受电气方面的干扰。
设备使用简便，技术相对比较成熟，现场应用经验比较丰富，可不改变设备的运行方式进行带电测量，由于测量的是超声波信号，因此对电磁干扰的抗干扰能力比较强，可以对缺陷进行定位。
缺点：声音信号在气体中的传输速率很低(约140m/s )，且信号中的高频部分衰减很快，信号通过不同介质的时候传播速率不同，且在不同材料的边界处会产生反射，因此信号模式变得很复杂。
GIS带电运行中局部放电检测方法
、
脉 冲电流 的实际 信号 。一 般 而言 ，脉 冲 电 流法 的灵敏 度相对 较高 ，一旦 Ｇ Ｉ Ｓ 带 电运 行 中出现局 部放 电 ，其 局部放 电 的区域将 会使 得分子 之 间产 生强烈 的撞 击 ，进 而产 生一 种强 大的压 力导致 其检测 的过程 中存
在较 大的误 差 。
验平 台
现如 今 ，电力 系统 快速 发展 ，Ｇ Ｉ Ｓ在
超 声 能 量传输 中的应用越 来越 广泛 ，但 是就 干扰 能力 ， 同时 又有着较 高 的定位准 确度 ， 其实 质性 而言 ， 设 备在 实际 的运行 过程 中 ， 但是 超声 波检测 法在检 测过 程 中由于相对 难免 存在 各种各 样 的问题 ，其局部 放 电同 较 大的噪音 和较 大 的机 械振 动 ，使得 其 超 样也 是相 对严重 的 问题 之一 。一旦 Ｇ Ｉ Ｓ 带 声 波的检 测有着 较大 的误差存 在 。 电运行 中 出现局 部放 电 ，Ｇ Ｉ Ｓ的绝缘 老 化 超 高 频 电磁 波 不 仅 仅 有 着 相 对 较 高 速度 将会 加快 ，从 而有可能 导致 Ｇ Ｉ Ｓ 发 生 的灵 敏度 ，同时在某种 程度 上对 于外界 干 故障 ， 影响 电力 系统 的正 常运 行 。所 以带 扰有 着抑 制作 用 ，并 能将信 噪 比提高 。就 电运 行 中的 Ｇ Ｉ Ｓ 有必要 定期 进行局 部放 电 其 实质性 而言 ，超高频 电磁 波是一 种较 为
的试 验 。
理 想的检 测局 部放 电手段 ，只是 对高压 导
Ｇ Ｉ Ｓ带 电运行 中局部 放 电检测 试验 平 体 尖端容 易发 现 ，但 是对其 颗粒 和发丝 等 现场 的应用 效果 相对较 好 。 台主要 是在 Ｇ Ｉ Ｓ 的基 础上建 立起来 的，对 异 物类不 容易 被直接 的发 现。 ． 结语 套 管 、直 线段试 管母 线 、隔离开关 、接 地 三 、Ｇ Ｉ Ｓ 带 电运 行 中局部 放 电检测 数 总 而 言 之 ，通 过 本 文 对 Ｇ Ｉ Ｓ带 电 运 开 关 以及 盆式 绝缘 子等绝缘 设备 进行试 验 方 法分 析 行中局部放电检测方法借助于试验模型进 检 测 ，试 验 的 电 源 主要 采 取 ７ ５ ０ ｋ Ｖ的 试 Ｃ Ｉ Ｓ带电运行中局部放电检测 ，主要 行 探讨 分 析通 和 对不 同的 电压进 行 施 加 ， 验 变压 器 。 有 高压 导体尖 端检测 、地 电极尖 端检测 以 并借 助 于脉 冲电流法 以及超 声法 对其进 行 二 、Ｇ Ｉ Ｓ带 电运 行 中局部 放 电检测 方 及 悬浮尖 端检 测三种 。 测试 ， 脉 冲电流 法有着 相对 较高 的灵敏 度 ， 案 的确 立 （ 一） 高 压导体 尖端 检测 同时超 高频法对 局部 放 电信 号 的检测相 对
用局部放电检测技术发现GIS避雷器局部放电故障
用局部放电检测技术发现GIS避雷器局部放电故障运用超声波局部放电检测技术发现和定位运行中的750kVGIS（全封闭组合电器）避雷器气室内部的局部放电，对放电源的类型进行了详细的分析和判断确定为悬浮电位放电类型，为应用带电检测技术积累了经验。
标签：局部放电GIS避雷器引言目前国网新疆电力公司检修公司运维检修在运GIS站有3座。
GIS中出现微小绝缘缺陷如金属颗粒、部件松动等很容易导致绝缘击穿的严重事故。
近些年GIS运行中的绝缘故障时有发生，运行中GIS3年需进行一次局部放电测试。
1 GIS局放检测原理当GIS内部有局部放电时能够产生特高频电磁波辐射，在GIS盆式绝缘子与连接法兰间的绝缘缝隙处使用专门的传感器接收局部放电特高频电磁信号。
GIS超声波局部放电测试时将超声传感器放置在GIS外壳上检测内部局部放电信号送入差动放大器进行信号放大处理。
超声波法的定位测量利用超声信号传播的衰减特性，移动传感器的位置信号幅值最大处表示放电源靠近的位置。
2 试验情况及分析2018年11月13日，国网新疆电力公司检修公司运维人员巡视时发现750千伏Ⅱ母避雷器B、C相有异常声响。
经超声波局放测试、特高频局放测试和SF6气体组份测试发现750千伏Ⅱ母避雷器BC相存在悬浮放电局放信号。
2.1特高频局放检测试验人员采用DMS对I母避雷器管母内置特高频传感器进行局部放电检测捕捉到明显局放信号。
特高频连续图谱幅值较大均聚集在一三象限。
2.2超声波局放检测试验人员采用超声波仪器对Ⅰ母避雷器进行测试得到局放信号图。
超声波连续图谱幅值达到3.5伏且具50Hz及100Hz相关性幅值达到25mV为典型局放波形。
局放放电信号幅值、脉冲间隔相对比较稳定，正负半波放电频数和幅值接近判断GIS设备内部存在间隙或浮电压放电缺陷。
3 解体及原因分析通过以上的分析判断Ⅰ母避雷器GIS气室内部存在重大缺陷，经有关技术部门批准于11月20日联合厂家技术人员进行解体检查。
GIS局部放电带电测试方法探讨
GIS局部放电带电测试方法探讨摘要：在实际应用中GIS设备为有效发现各环节中的绝缘缺陷，在加工装配前到正常运行都需要做局部放电检测，局部放电是GIS诊断绝缘情况的重要方法，制造厂家及运行维护单位都十分关注其检测技术。
本文先对GIS常用局部放电测量方法中的传统检测法、化学检测法、光学检测法、相位门极控制法、有限时域差分法、超声波检测法和超高频检测法进行比较，并超声波检测法及故障判据进行分析，最后对GIS 局部放电的现场超声检测分析,验证GIS绝缘缺陷检测的有效性与可靠性。
关键词：GIS设备局部放电带电测试超声波检测GIS设备即气体绝缘金属封闭开关设备（Gas InsulatedSwitchgear，简称GIS）近年来因为GIS设备具着运行可靠性高、维护周期长和占地面积小等特点成为电力系统重要电气设备，并得到广泛应用。
但是GIS设备会因为发生局部放电造成绝缘损坏，造成GIS设备出现故障，而对设备局部放电检测是绝缘状态评定的重要方法。
通过局部放电检测能够有效发现运输、安装和运行过程中设备缺陷并及时采取措施进行排除。
1.GIS绝缘状况诊断手段在电力系统中，GIS绝缘状况采用传统的脉冲电流法检测，其技术比较成熟，能够估算放电量，但传统的脉冲电流法检测抗干扰能力比较差，进而影响到现场测试的精度；采用化学检测法虽然抗电磁干扰能力比较强，但断路器开断时产生的电弧分解气体、设备内部吸附剂和干燥剂对其的影响比较大，化学检测法的灵敏性也不理想；采用光学检测法测试时需要的传感器多，加大了成本，一般现场应用比较少；相位门极控制法和有限时域差分法还在研究阶段，现场不能提供成熟的仪器装置进行应用。
而目前比较有效的方法是采用超声波法及超高频法，它们具有抗干扰能力强和灵敏度高的优点[1]。
超高频法主要应用于设备长期连续的监测，厂家需要在设备制造时内置传感耦合器确保测试精度。
超声波测试法其设备使用简单便捷，只要对设备的逐点测量即可定位缺陷，是带电巡检以及短期的在线监测比较理想的方法。
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GIS带电运行中局部放电检测方法武兆亮
发表时间：2019-07-05T12:07:59.353Z 来源：《电力设备》2019年第4期作者：武兆亮郑慧龙
[导读] 摘要：近年来，随着时代经济的飞速发展以及科学技术的日新月异，电网建设逐渐加快了发展的步伐，以至于六氟化硫气体绝缘金属封闭开关设备被广泛的应用于电网的发展中，而其设备带电运行中局部放电的如何检测成为当今电网建设行业领域研究的热点之一。
（国网山西省电力公司检修分公司山西太原 030000）
摘要：近年来，随着时代经济的飞速发展以及科学技术的日新月异，电网建设逐渐加快了发展的步伐，以至于六氟化硫气体绝缘金属封闭开关设备被广泛的应用于电网的发展中，而其设备带电运行中局部放电的如何检测成为当今电网建设行业领域研究的热点之一。
本文首先说明了GIS带电运行中局部放电检测的试验平台，进而确立了GIS带电运行中局部放电检测的方案，最后分析总结了GIS带电运行中局部放电检测方法。
关键词：GIS；局部放电；检测方法
21世纪的今天，电网建设逐渐发展，从而对电力设备的运行以及检测提出了更高的要求，本文对GIS带电运行中的局部放电检测方法进行探讨分析，进而将一套GIS带电运行中局部放电检测平台加以构建，借助于脉冲电流法、超声波法以及高频法来检测高压导体尖端、悬浮尖端以及地电极尖端等局部放电现象，着重分析带电设备存在的局部放电问题，进而推动了现代化电网的全面建设。
一、GIS局部放电带电测试原理
电力设备的绝缘系统中，只有部分区域发生放电，而没有贯穿施加电压的导体之间，即尚未击穿，这种现象称之为局部放电。
它是由于局部电场畸变、局部场强集中，从而导致绝缘介质局部范围内的气体放电或击穿所造成的。
它可能发生在导体边上，也可能发生在绝缘体的表面或内部。
局部放电是一种脉冲放电，它会在电力设备内部和周围空间产生一系列的光、声、电气和机械的振动等物理现象和化学变化。
GIS内部的局部放电在空间产生电磁波，在接地线上流过高频电流，使外壳对地呈高频电压。
同时，所产生的机械效应使管道内气体压力骤增，产生声波和超声波，并传到金属外壳上，使外壳产生机械振动。
另外，局部放电产生光效应和热效应可使绝缘介质分解。
总之，这些伴随局部放电而产生的各种物理和化学变化可以为监测电力设备内部绝缘状态提供检测信号。
目前，GIS绝缘带电测试最方便有效的方法就是局部放电检测。
局部放电既是GIS绝缘劣化的征兆和表现形式，又是绝缘进一步劣化的原因。
由于绝缘击穿的后果经常比较严重，因而受到国内外的关注。
显然，对GIS进行局部放电检测能够有效地发现其内部早期的绝缘缺陷，以便采取措施，避免其进一步发展，提高GIS的可靠性。
它还可以弥补耐压试验的不足，通过局部放电在线监测能发现GIS制造和安装的“清洁度”，能发现绝缘制造工艺和安装过程中的缺陷、差错，并能确定故障位置，从而进行有效的处理，确保设备的安全运行。
因此，开展GIS局部放电带电测试具有十分重要的现实意义。
二、GIS带电运行中局部放电检测方案的确立
GIS带电运行中局部放电检测方案确立，需要正确合理的选取缺陷和方法，对于缺陷和方法的选取主要有以下具体体现：
1选取缺陷
对于GIS设备的缺陷来说，主要表现在导体以及地电极上存在一定的毛刺或者是突起现象，进而使得局部电场发生畸变。
GIS带电运行中出现故障往往也是由于设备在实际的安装过程或者是操作的过程中存在有一些金属颗粒导致的，本文的研究对象主要是高压中心导体、地电极以及悬浮缺陷。
2选取方法
一般而言，当前GIS带电运行中局部放主要的检测方法有传统的脉冲电流法、超声波法、紫外成像检测法、超高频法以及红外成像检测法等几种，本文主要是选取传统脉冲电流法、超声波法以及超高频电磁法作为主要的检测方法。
脉冲电流法主要是一种借助于罗氏线圈进而获取绝缘缺陷所产生的局部放电脉冲电流的实际信号。
一般而言，脉冲电流法的灵敏度相对较高，一旦GIS带电运行中出现局部放电，其局部放电的区域将会使得分子之间产生强烈的撞击，进而产生一种强大的压力导致其检测的过程中存在较大的误差。
超声波法不仅仅有着较强的抗电磁干扰能力，同时又有着较高的定位准确度，但是超声波检测法在检测过程中由于相对较大的噪音和较大的机械振动，使得其超声波的检测有着较大的误差存在。
超高频电磁波不仅仅有着相对较高的灵敏度，同时在某种程度上对于外界干扰有着抑制作用，并能将信噪比提高。
就其实质性而言，超高频电磁波是一种较为理想的检测局部放电手段，只是对高压导体尖端容易发现，但是对其颗粒和发丝等异物类不容易被直接的发现。
三、GIS带电运行中局部放电检测数方法分析
GIS带电运行中局部放电检测，主要有高压导体尖端检测、地电极尖端检测以及悬浮尖端检测三种。
（一）高压导体尖端检测
通过高压导体尖端检测的试验发现，初始电压状态下，金属尖端开始出现电晕，同时脉冲电流法可以测到局部放电信号。
而超声波法并没有明显的局部放电信号，但是随着施加电压的增大，超声波法也可以检测到局部放电信号，由此可知，脉冲电流法灵敏度最高，对于超声波而言，放电谱图开始向上抬起，随着电压的升高，其谱图逐渐有变散的迹象，电压至更高层次放电谱图更加趋近于典型的放电图谱。
超高频检测到局部放电信号较为直观。
通过对不同的电压进行施加，并借助于脉冲电流法以及超声法对其进行测试，脉冲电流法有着相对较高的灵敏度，同时超高频法对局部放电信号的检测相对来说比较的准确和高效。
（二）地电极尖端检测
通过地电极尖端检测的试验发现，脉冲电流法和超声波法的灵敏度相对来说大致相同，在施加的交流电压逐渐增加的过程中，超声波法以及传统脉冲电流法均可以将微弱局放信号加以检测，但是在GIS腔体内逐渐产生局部放电时，将会产生一定的机械振动，以至于超声波法和脉冲电流法的灵敏度难以的到实质上的判断，对于地电极尖端缺陷而言，超高频法对其放电信号的检测较为集中。
（三）悬浮尖端检测
通过悬浮尖端检测的试验发现，对于脉冲电流法来说，初始电压状态下，局部放电开始发展，一旦电压逐渐增加，局部放电电量突然增大，可以得出脉冲电流法对局部放电比较灵敏，但是对于超声波而言，局部方面并没有明显的变化。
传统脉冲电流法的灵敏度相对较高，但是却有着相对较差的抗干扰能力，相对来说超高频法有着相对较强的抗干扰能力以及较高的灵敏度，有着相对较广的应用范围，在
现场的应用效果相对较好。
四、结语
GIS局部放电在线检测方法有多种。
耦合电容法、光学监测法现场测试的灵敏度较低，其推广受到限制。
化学监测法虽然在较大的闪络事故后，能检测SF6气体的分解产物，但受GIS结构限制，正常运行中脉冲放电产生的分解物不易检出。
只能作为故障检测的辅助手段。
超高频局放检测和超声波定位利用了GIS内部局部放电的宽频带、衰减特性，是检测GIS内部故障的最有效手段。
超高频法容易发现内部固体绝缘件的缺陷和GIS内部导体的尖端等缺陷，且易于定位；但不易发现诸如筒壁上有金属颗粒、棉线或发丝等异物，而采用超声波法则能有效检出这些故障。
因此，现场测试若将超高频局部放电检测和超声波检测法结合使用，发挥各自的优点，有利于故障判别和定位。
参考文献：
[1] 邱毓昌.GIS装置及其绝缘技术[M].北京：水利电力出版社，1994.
[2] 邱昌容，王乃庆，等.电工设备局部放电及其测试技术[M].北京：机械工业出版社，1994.
[3] 刘卫东，钱家骊.GIS内部局部放电的高频检测[J].电器技术，1993（4）：43―44.。