超声波局放监测在GIS耐压局放试验中的应用胡宝

超声波局放监测在GIS耐压局放试验中的应用胡宝
发布时间：2021-08-31T06:28:24.069Z 来源：《基层建设》2021年第16期作者：胡宝[导读] 超声波局放监测技术作为一项重要的技术，可用于GIS局放检测，为了保证其检测效果
广西送变电建设有限责任公司
摘要：超声波局放监测技术作为一项重要的技术，可用于GIS局放检测，为了保证其检测效果，需要对其应用情况进行明确。

通过对超声波局放检测技术的原理的介绍，提出GIS超声波局部放电检测技术的应用要求，分析检测模拟试验内容，为检测技术的应用提供相应的参考依据，可使检测的实施带来更好的效果。

关键词：超声波；局部放电；GIS
引言
在电力需求逐渐提升的趋势下，电力设备电压等级提高，电网高压GIS应用更加广泛，由于其承受工作场强比较高，对GIS设备绝缘要求比较高，对其进行安装调试的时候，会产生一些绝缘性缺陷，会使运行过程中产生绝缘故障，造成事故问题。

通过对这种情况的分析可知绝缘介质在击穿前会局部放电，属于设备绝缘缺陷的显著特点，超声波局放检测作为一项重要的手段，可有效检测局放情况，应对其应用进行分析。

1超声波局放检测技术的原理
在GIS内部产生局放的时候，电荷在中和中会产生电流脉冲，这使放电局部区域受热发生膨胀的情况，在放电结束之后在膨胀区域会缩回到原本的体积，这种局部放电情况会引起介质疏密瞬间变化，并且形成超声波，以弹性波的形式来将能量释放出来。

结合声波传播的特点来看，使用超声传感器在相应的工作频段中接收横波形式传输到外壳的放电信号，之后将信号预放大，使用带通滤波器来进行滤波，之后再放大、检波，使滤波变得平滑，以跟踪滤波线路输出顶部信号，接收包络线发生器发出的信号，可进行峰值及频率等参数的检测。

2GIS超声波局部放电检测技术的应用要求
2.1对检测的周期进行合理控制
为了使GIS超声波局部放电检测的效果达到要求，技术人员可采取检验周期控制的方式来加强设备的耐压性。

技术人员需要在设备正式投入到使用前，将检测中的参数设置好，还需对检测设备进行耐压试验。

可在不同的电压条件下来开展局部放电检测，并且将数据完善地记录下来。

技术人员可启动检测设备，根据其情况来分别检测带电及不带电条件下的结果，之后再结合得到结果开展分析。

比如，在进行电力系统断路器检测的时候，技术人员需要先在带电条件下开展检测，对增益进行调整，将背景噪声记录下来，比较信号及噪声水平，之后再进行峰值波动检验，测量脉冲方式，完成相应的工作之后，判断断路器的问题，结合传感器中的反应数据，明确其位置，使检测能够顺利开展。

另外，技术人员应对设备运行时间比较久的情况产生关注，结合设备的实际情况来开展检测工作，使设备在正式使用之后不容易产生问题。

在正式投入到使用后，技术人员应制定检测计划及方案，定期开展检测工作，对设备的各项性能进行分析，并且使其在不同的电压条件下来记录其运行中的数据。

技术人员在实际操作中应结合GIS超声波局部放电检测技术的应用要求来进行检测，将检测得到的情况充分记录下来，确保记录的完整性，避免产生遗漏等问题，还可借助数据挖掘及清洗技术来将冗余的数据清除。

2.2合理选择测试点位置
技术人员需要结合电力系统的情况及检修要求来选择检测测试点，在检测中需要根据准确性要求来开展工作，结合绝缘子检测原理来优化检测点。

比如，电力系统的独立气室应有专门的检测点，技术人员应结合法兰来分析信号强度的影响，还需测算检测点的位置。

独立气室两个法兰间应由一个检测点，同时不受颗粒变动带来的影响，使颗粒相契产生的现象消除，避免对检测造成影响。

技术人员还需对检测点之间的距离进行合理控制，比如，电力系统两个盆式绝缘子之间检测距离应在1m以上，避免检测点之间的距离过近，对检测结果的准确性造成影响。

还需对电力关键电子元件进行检测，包括隔离器等，可通过增加测试点来进行检测，合理选择检测的位置，使检测达到要求。

2.3排除检测影响因素
在检测中，技术人员需要加强对检测的控制，明确检测中产生的影响因素，可借助电力系统检测数据库来获取历史检测数据，进行数据的干扰源分析。

比如，在检测中存在着可靠接地问题，当没有采取有效措施处理，会使检测的效果受到影响。

对于这种情况，技术人员可在开展检测之前，对仪器接地进行检测，可避免悬浮点位对检测的进行造成影响，保证检测的准确性。

技术人员应全面检查发射信号的多元性，可根据超声耦合原理来分析测量信号的真实性，确保GIS超声波局部放电检测传感器与检测设备外壳之间能够充分接触，可避免设备表面产生气泡，对检测设备的灵敏性造成影响。

此外，技术人员在开始检之前需要将现场清理工作完成，可将传感器固定为稳定的位置上，可使检测的效果加强，更准确地判断出故障的位置。

3检测模拟试验3.1模拟理论内容使用传感器检测得到的通常为震荡衰减信号，局部放电脉冲在理论上可使用相应的模型来模拟，比如，使用单指数震荡衰减模型、双指数震荡衰减模型来模拟，在建立局放监测系统的时候，可结合这些模型来完善系统，进行局放监测的时候，可使用相应的公式来计算，计算过程中需要明确各项参数，包括局部放电脉冲幅值，衰减系数以及振荡频率。

在进行超声波GIS耐压局放检测的时候，为了验证其震荡衰减效果，需要合理选择局放脉冲参数，并且对局部信号进行模拟，保证模拟的可靠性。

表1模型参数
序号模型幅
值
衰
减系数
频
率
1SEAOW100120.3
2SEAOW100140.28
3SEAOW300100.25
4SEAOW450100.15
3.2模拟试验结果
开展试验是为了验证超声波法GIS耐压局部放电监测系统是否结合局部信号的衰减情况来发现放电位置。

通过对试验的分析，耐压击穿性能试验中布置了5个信号传感单元，包括了2、3、4、6、22几个传感单元，并且在GIS中添加一个螺杆，气压控制为0.2MPa，当升高到640kV的时候产生了击穿情况，结合实际情况进行分析可知，检测中信号的强弱顺序为6、4、3、22、2。

根据不同传感单元的情况进行详细分析，6号单元为击穿附近信号，4号为击穿信号通过1个通盆及1个不同盆之后的信号，3号为击穿信号通过1个通盆及3个不通盆之后的信号，22号为击穿信号通过2个通盆及3个不同盆之后的信号，2号为击穿信号通过1个通盆及5个不通盆之后的信号。

经过对不同的信号的监测的情况的判断，与放电源、探头的距离情况相符合。

根据试验结果来看，超声波受盆式绝缘子的阻碍效果比较显著，死盆相比通盆有着更大的阻碍作用。

同时，最近点6号在击穿的时候产生了明显的放电情况，而在击穿前就收到了缺陷的局放信号，并且逐渐开始增加。

根据此现象来分析可知，采用超声波法GIS耐压局放监测系统可结合放电信号的衰减特点来检测击穿放电的所处位置。

因此，在实际的检测中可使用该技术，同时，结合该技术的特点来看，超声波检测的方式对金属尖端以及自由金属颗粒等缺陷的检测有着比较高的灵敏性，而对绝缘子气泡以及绝缘子表面颗粒等缺陷灵敏性较低。

结语
GIS超声波局部放电检测技术的应用可用于判断绝缘问题，保证了检测结果的准确性，在实际应用中，为了保证其效果，需要对检测的周期进行合理控制，合理选择测试点位置，排除检测影响因素，结合超声波局放检测技术的原理来进行操作，合理控制各环节，避免影响因素对结果造成不利，通过对该技术有效运用，可使检测效果得到改善。

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