基于特高频带电检测技术的GIS局部放电缺陷的识别与诊断

结合 特 高 频 带 电检 测 现 场 案 例 ，对 带 电检 测 流 程 中的 干扰 信 号 识 别 与排 除 、放 电源 定 位 、
Ｐ ＲＰＳ／Ｐ ＲＰＤ典 型 图谱 识别 等 重 点环节 进行 了论 述 ，提 出ＧＩ Ｓ局 部放 电缺 陷的识 别 与诊 断关键
技 术 。
【关 键 词 】局 部放 电 ＧＩＳ 特 高 频 识别
马 志广 冯 新岩 ｚ １．国网技术 学 院 山东 泰 安 ２７ ｌ ０００ ２．国网 山东 省 电力 公 司检修 公 司 山东 济 南 ２５００２１
【摘 要 】此 文 主要介 绍 了特 高频 局部 放 电检 测 原理 、ＧＩ Ｓ局 部放 电类 型 、典 型缺 陷放 电特征 ．并
１ ＧｌＳ局 部 放 电 的 类 型
ＧＩＳ中的典 型局 部放 电类 型 包括 ： １）自由金 属颗 粒放 电。金 属颗 粒和 金属 颗 粒 间 的局部 放 电 ，金 属 颗粒 和金 属 部件 间 的局部 放 电 ： ２）悬 浮 电位体 放 电 。主要 包括 松动 部 件 的悬 浮 电位 放 电 ，非 移 动金 属 颗 粒 和设 备 部件 之 间 的放 电 ： ３）电晕放 电。处 于高 电位 或低 电位 的金属 毛刺 或尖 端 ，由 于 电场 集 中 ，产 生 的 ＳＦ６电晕放 电。也 称 金属 尖端 放 电 ：
第 ｌ９卷 第 １期
国 网技 术 学 院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｌｌｅｇｅ
４）绝 缘件 内部 气 隙放 电 。绝缘 件 内部空 隙 、异 物 和裂 纹 等缺 陷 引起 的放 电 。
２ 特 高频带 电检测技术
２．１ 特高 频局 部放 电检 测 的原 理 ＧＩＳ中绝 缘 强度 和 击 穿 场强 都 非 常高 ，当局 部
【中图分类号 】ＴＭ８３５
【文献标识码 】Ｂ
【文章编 号】３７—１４９６２０１６—１０３
０ 前 言 气 体 绝 缘 金 属 封 闭 开 关 设 备 （Ｇａｓ ｉｎｓｕｌａｔｅｄ
Ｓｗｉｔｃｈｇｅａｒ，简称 ＧＩＳ）作 为一 种结 构 紧凑 、性 能 优 良 的成套 高压 电气 设 备 ，已成 为变 电站 和发 电厂 升压 站 主 流设备 ，广 泛应 用 在 电力 系 统 。在 ＧＩＳ制 造 、运 输 、安 装 和运 维 中可 能存 在 ＧＩＳ内部绝 缘 表 面脏 污 、尖 刺 、自由离 子 、固体 绝 缘 内 部 降 低 等 各 种 缺 陷 ，在 高压 电场 下都 可 能不 同程 度 的导 致 ＧＩＳ内部 电场 发 生 畸变 ，使 得 局 部 电场 加 剧 而 产 生 局 部 放 电 。ＧＩＳ并 非严 格 意 义 上 的免 维 护装 置 ，国 内 已经 发 生 了数起 较 为严 重 的 ＧＩＳ事故 ［陷的识别与诊 断
Ｖｏ１．１９ Ｎｏ．１
基 于特 高频 带 电检测技术的Ｇ ＩＳ局部 放 电缺 陷的识别与诊 断
Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｏｆ ＧＩＳ Ｐａｒｔｉａｌ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｄｅｆｅｃｔｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＵＨＦ Ｌｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏ￣
特 高 频局 部 放 电带 电检 测 仪一 般 由 ＵＨＦ传 感 单 元 、信 号处 理单 元 和分析 诊 断单元 组 成 。ＵＨＦ传 感 单 元 用 于耦 合 ＧＩＳ内 局部 放 电产 生 的 电磁 波 信 号 ，包 括特 高频传 感器 和射频 同轴传 输 电缆 ，特高 频 传 感器 是 一种 耦 合 ＧＩＳ设 备 内部 ３００～１５００ＭＨｚ频 段 电磁 波信 号 的天 线 ，安 装 方式 主 要有 内置式 和 外 置式 。信号处 理单 元 对传 感 器 的信号 进 行 滤波 、放 大 、检 波 处 理及 模 数 转换 。分 析诊 断 单 元实 现 局 部 放 电信 号 的分 析 、处 理 及 数 据 存 储 ，并 具 备 人机 交 互 功 能 。特 高频 局 部放 电检测 仪组成 如 图 １所示 。
局 部放 电既是 引起 绝缘 劣化 的主要 原 因 ．又 是 表 征绝 缘状 况 的特 征量 。国际 大 电网会议 （ＣＩＧＲＥ） 调 查 表 明 ，５０％以上 的 ＧＩＳ故 障 是 可 预 先 发 现 的 。 带 电检钡０已被证实为有效地检测手段 ，国家电网公
收 稿 日期 ：２０１５—１Ｏ一２６ 作 者 简介 ：马 志广 （１９７２－），男 ，高级 工程 师 。 主要研 究 方 向 ：电 网设备 状 态检测 。
放 电在 很 小 的 范 围 内发 生 时 ，击 穿 过 程 很 快 ，将 产 生 很 陡 的 脉 冲 电流 ，其 上 升 时 间 只有 几 个 ｎｓ，并 激 发 频 率 高达 数百 ＭＨｚ的 电磁波 。局 部 放 电检 测 特 高频 （Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ＵＨＦ）基 本 原 理 是 通 过 特 高 频 传 感 器对 电气 设 备 中局部 放 电产 生 的特 高 频 电磁 波 （３００～３０００ＭＨｚ）信 号 进 行 检 测 、采 集 ，获 取 局部 放 电 的相关 信 息 ，进 而 确定 ＧＩＳ内部局 部 放 电 的类 型 及放 电源 位 置 ｌ２］。 ２．２ 特高 频局 部放 电带 电检测 仪组 成
司编 制 的 《电力 设 备带 电检 测 技 术 规 范 》和 印发 的 《变 电设 备 带 电检测 工作 指 导 意见 》对 ＧＩＳ特高 频 局 部放 电的带 电检 测项 目、周期 及 技术 要 求 进行 了 明确规 定 。因此 ，开 展 ＧＩＳ局 部 放 电的检 测 ．对深 化 设 备状 态评 价 深度 、实 现设 备 运行 状 态 “可 控 、在 控 ”、全 面保证 电网安 全可 靠 运行 具有 重 要 的现 实 意 义