GIS局部放电带电检测技术及现场运用

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局部放电技术检测GIS内部故障的现场应用

系统自动化，０３２（５．２０７１）
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５结语
监测技术依然存在对人员经验要求高、设备复杂、成本较高等缺点，适用于对初步认为有缺陷的设备做进一步定量测量，但其发展前景是十分广阔的，必将成为状态检修的有利工具。
参考文献：
关键词：Ｉ；电测试；部放电检测ＧＳ带局ｄｉ０３６／ｉｎ１０－５４２１．．１ｏ：．９．ｓ．６８５．２００４１９ｊｓ００４
０引言
而判断出缺陷类型和故障定位。高频检测法具有以下显著优超
点：
随着经济的快速发展，电网运行中选用了越来越多的ＧＳＩ设备。而对ＧＳＩ的运行状态监测目前尚无太多手段。这无疑是电网安全运行的一大隐患。ＧＳＩ绝缘系统中的缺陷大多是在工厂
模型信息的标准化、规范化和实用化。该平台实现数据的安全
共享和统一访问接口，电能计费系统和生产管理系统等外部对
的输入部分。常见的采集方式有抽取历史数据库；接收数据文
件；通过特定的协议接收实时的报文等。而数据源是本地的各
系统部分需要共享的数据进行抽取，进行标准化处理后存储，
检测点的幅值和时差。
制造中产生，也有可能是在现场安装过程产生，这些缺陷都会
严重威胁ＧＳＩ的安全运行，局部放电量（以下简称“ 局放 ” ）是反映ＧＳＩ绝缘性能的重要参数之一，Ｉ绝缘劣化的征兆和表现形是ＧＳ
势，又是绝缘进一步劣化的原因。所以，检测ＧｓＩ局放能发现其内部早期的绝缘缺陷，以便采取措施，免缺陷进一步发展。避

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超声波局部放电检测技术的应用分析

ＡｂｓｒｃＢａｅｈｎｒｄｔｏｆｄｔｃｉｎｐｉｃｐｌ，ｔｓｐｐｒａａｙｚｄｔｅａｐｉａｉｎｉｔａｔｓｄｏｎｔｅｉｔｏｕｃｉｎｏｅｅｔｏｒｎｉｅｈｉａｅｎｌｅｈｐｌｃｔｏｎｔｅｆｅｄｏｈｔａｏｎｃｔｓｉｇｉｈｒｎｆｒｏｆｎｗｎｓａｌｔｏｎｄｔｏｌｓｏｔｎｏｒＧ１ｈｌｆｔｅｕｌｓｉｅｔｎｎｔｅｔａｓｅｅｉｔｌａｉｎａｒｕｂｅｈｏｉｇｆ、Ｓ．ＴｈｉｒｅｐｏｏｓｄｔｅｅｍｉｅｔｒｐｅｏｄｔｒｎｈｅＰＤｅｔｖｔｇｎｄｔｅｂｓｄｏｈＩｔｕｔｒ，ｅｔｎｅｈｉｅｏｈｔｓｏｌｅａｉａｅｎｔｅＧＳｓｒｃｕｅｘｅｄｄｔｅｔｍｆｔｅａｍｓｓｅＣｏｔｇｉｔｎｅｔｎｔｅｔｅｅｈｅｓｔｆＰｔｓａａｅｕｒｔａｋｏｆｙｔｍＡｖｌａｅｗｔａｄｔｓ，ａｄｓｒｎｇｈｎｄｔｅｄｎｉｏＤｅｔｃｎｍｋｐｆｈｅｌｃｈｓｙｏＡＣｌｇｅｔｌｕｔａｅｙｔｅｃｓｕｐｎｄｄｈｉｃａｇｏｒｅｌｃｔｏ，ｄｔｎａｙｉｎｖｏｔｅｔｓ．Ｉｌｓｒｔｄｂｈａｅｏｆｓｓｅｅ，ｔｅｄｓｈｒｅｓｕｃｏａｉｎａａａｌｓｓａｄａｆｕｔｔｐｅｉｉｎｗｅｅａａｙｅｓｄｏｈｅｃｒｃｅｉｔｃｆｕｔａｏｃＰｓｇａ．ＴｈｒｃｉａａｌｙｅｄｃｓｏｒｎｌｚｄｂａｅｎｔｈａａｔｒｓｉｓｏｌｓｎｉＤｉｎ１ｒｅｐａｔｃｌｅｐｅｉｎｅｐｒｖｉｅｅｅｅｃｎｔｅｐｏｏｉｎｏｆｔａｏｉｅｔｎｅｅｔｄａｎｏｉｒＧＩｘｒｅｃｏｄｄａｒｆｒｎｅｉｈｒｍｔｏｒｓｎｃｔｓｉａｄｄｆｃｉｇｓｓｆＳ．ｕｌｎｇｏ

GIS局部放电带电检测技术分析与现场应用

GIS局部放电带电检测技术分析与现场应用摘要】通常情况下，经长期运行应用的封闭式气体绝缘组合电器( GIS) 设备会出现过热、振动以及放电等缺陷的产生，造成了整体供电质量及效果出现了改变，难以保证供电线路的安全可靠运行。

局部放电带电检测是诊断 GIS 绝缘状态最有效的方式之一，其可以对 GIS 内部缺陷进行了快速、准确的定位，保证 GIS 的正常运行。

基于此，本研究就针对 GIS 局部放电带电检测技术分析与现场应用展开具体论述如下。

【关键词】 GIS 局部放电; 带电检测技术; 现场应用封闭式气体绝缘组合电器( GIS) 是电子系统中被广泛应用的电力设备，由于GIS 设备的结构比较复杂，在设计、制造以及安装的过程中，可能存在 GIS 内部绝缘表面脏污、尖刺、固体绝缘内部缺陷等。

一旦GI S设备缺陷不能及时的被检测出，加以维修改善，将会影响供电系统整体质量，严重时更会造成严重的供电事故，此外，出现故障后需要花费大量的人力、物力和财力，不利于电力企业的发展。

局部放电带电检测技术应用于GIS设备的缺陷检修中，可以及时的对GIS 内部潜在缺陷进行发现与检修，保证 GIS 的正常运行，该方法具有效率高、定位准确的优势，广泛应用于 GIS检修中。

1、局部放电带电检测技术分析1.1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≤3 GHz) 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。

GIS设备特高频局放检测及定位方法的现场应用

GIS设备特高频局放检测及定位方法的现场应用摘要：GIS在目前的社会生活实践中有着非常广泛的利用，在电力系统中发挥着重要的价值，所以在实践中需要对GIS设备的具体应用做分析。

在实践中，为了对GIS设备的运行状态以及性能做分析与理解，需要通过局放检测进行确定。

在局放检测技术的具体利用中，不同技术的应用会有不同的效果，而且技术优势差异巨大，最终的应用效果表现也比较的突出，因此在实践中对具体的检测技术以及技术的现场应用进行分析有突出的现实意义。

文章分析研究GIS设备特高频局放检测以及定位方法的现场使用，旨在为实践工作开展提供帮助与指导。

关键词：GIS设备；局放检测；定位方法高压输电线路建设对电力高效率、高质量输送有显著的意义，所以在技术进步的大环境下，高压输电线路的建设越来越频繁。

就高压输电线路建设实践来看，其中利用到的一种重要设备便是GIS设备，这种设备在应用实践中有着比较小的占地面积，可靠性突出，维护工作量比较少，因此受到了高压输电领域青睐，被大量使用[1]。

就GIS设备的具体应用来看，因为在制造和装配的过程中存在着一些工艺方面的问题，所以设备有显著的内部缺陷，这种缺陷会导致电压升高的时候引发局部电场强度的急剧增大，从而造成局部放电情况，因此在实践中为了保证GIS设备的稳定、有效利用，需要对其进行局放检测。

特高频检测方法在实践中具有比较高的灵敏度、且有突出的现场抗干扰能力，因此在确定设备问题方面有突出效果，所以利用特高频局放检测方法进行问题定位有突出的现实价值。

一、GIS设备特高频检测原理以及定位技术分析就GIS设备的局放检测实践来看，利用特高频检测技术和定位方法进行设备的整体性检测，并就问题做定位，这对于GIS设备的科学、有效、质量化应用有突出的价值。

对GIS设备的特高频检测原理以及定位技术等做分析与讨论，这对于实践工作开展来讲有显著的价值。

1.特高频检测技术明确特高频检测技术的相关原理，这对于特高频检测技术的实际应用来讲有重要的意义。

GIS局部放电带电检测技术分析与现场应用

GIS局部放电带电检测技术分析与现场应用摘要：GIS设备具有可靠性高，占地面积小，维护方便，对外部环境影响小等优点，被广泛应用于电力系统，因此，本文主要分析了GIS局部放电带电检测技术分析与现场应用。

关键词：GIS局部放电；带电检测技术；现场应用1 GIS局部放电带电检测技术1.1超声波局部放电带电检测技术对于GIS设备绝缘子，超声信号的衰减较大，信号覆盖范围有限。

在传播过程中，能量集中并且方向性强。

这有利于实时检测过程中集中收集定向波束，从而更准确地定位信号源。

如果在检测过程中超声信号出现异常，首先确定信号源是由外部干扰引起还是内部问题引起。

如果在消除外部干扰因素后信号显示仍然异常，则可以判断出问题是由信号源的内部问题引起的，需要定位缺陷位置。

在特定的应用中，GIS设备需要在超声局部放电定位技术的应用中进行定位，包括幅度，时差和频率。

（1）从幅度定位的角度来看，主要基于超声信号的衰减，信号的有效值或峰值大小。

在超声检测过程中，信号强度与本地辐射源的距离成正比，随着信号源距离的缩短接近度变强。

因此，可以基于对GIS信号强度和幅度的判断来确定放电位置。

（2）时差定位也是检测局部放电斑点的重要指标。

使用超声信号的时差进行检测，时差测量数据出来后，通过双曲面方程和联立球面方程确定本地源的位置，在GIS管道结构测试过程中，可以将两个或多个管道的超声波检测结合起来。

在确定放射源的位置时，必须将信号时间差，传播速度和距离进行三维或二维定位。

（3）频率定位。

SF6气体用于检测超声波的性质。

同时，定位基于超声波的吸收程度和信号频率。

频率定位需要分析超声波吸收。

50Hz至100kHz超声波的高频部分用于确定局部放电源在GIS中位于壳体或中心导体上的位置。

如果放射源位于GIS的中心导体，则该信号是低频信号。

如果本地化点源位于GIS外壳上，则可以在低频和高频部分同时监视超声信号。

1.2特高频局部放电定位技术在检测本地信号源中发现特殊信号后，这项技术还需要做好信号源的判断。

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局部放电带电检测技术分析与现场应用

GIS局部放电带电检测技术分析与现场应用摘要：目前，电力系统逐渐的形成了一个发展趋势，逐渐的向着大体积、大容量、大电网的方向发展。

全封闭气体绝缘发电站具有空间体积小，占地面积小、可靠安全性更高，安装周期短、运行简单和抵抗外界干扰的能力较强等多种优点被大面积的应用。

虽然GIS的可靠性比较高，但是还是容易产生一些问题，设备内部的组装还是存在一定的缺陷问题，容易产生安全事故。

所以对于GIS设备要不断的进行检测，排除产生事故的可能性，这样不仅提高了生产效率，加快了生产速度，还提高了经济收益，增大了利润。

关键词：GIS局部放电；带电检测技术；现场应用一、GIS局部放电的在线检测方法以及优缺点（一）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。

在电气法中，还有一种外复电极法，该电极法是在20世纪发明的。

慢慢的放大后发现，一些小的电容具有降低信号和频率的传播作用，但是还存在另外的一种观点，认为局部放电刚开始产生外壳上的电流值，具有很大的不确定性，而且在刚开始的阶段只出现在外壳上进行流动，只有当电流流到了一些不连续的地方，才能通过电容器进行分析出电压差。

比较来说，该种方法非常方面，还十分的经济，因此受到了普遍的应用，但是也有一定的缺陷性，也比较容易受到外界的影响。

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局部放电检测技术

GIS局部放电检测技术1、局部放电的检测方法局部放电：指绝缘结构中由于电场分布不均匀、局部电场过高而导致的绝缘介质中局部范围内的放电或击穿现象。

存在的范围：它可能产生在固体绝缘孔隙中、液体绝缘气泡中或不同介质特性的绝缘层间。

如果电场强度高于介质所具有的特定值，也可能发生在液体或固体绝缘中。

局部放电的检测都是以局部放电所产生的各种现象为依据，通过能表述该现象的物理量来表征局部放电的状态及特性。

局部放电过程中会产生电脉冲、电磁辐射、超声波、光以及一些新的生成物，并引起局部过热。

因此，相应地出现了脉冲电流检测法、UHF方法、超声波检测法、光测法、化学检测法、红外检测法等多种检测方法。

不同检测方法的优缺点如下：脉冲电流检测法：测量频率低，不能避开空气电晕干扰，不适合在线监测，是目前唯一具有标准的检测方法；超声波检测法：难以定量，且不易区分运行中设备干扰信号；光测法：尚未成熟；红外检测法：适用检测设备外部接线端等过热现象，不易监测运行中设备内部状况；化学检测法：在线监测结果可靠性高，但对突发性故障反应较慢；UHF方法：检测频带高，可避开电晕干扰；能反映放电的强度，对突发性故障也能及时反应，适合在线监测。

总的来说，根据现场经验，目前对于特高频法和超声波法比较认可，也是现场常用的两种检测方法。

2、特高频检测方法UHF信号的产生：在绝缘强度很高的介质中（如SF6气体、油纸绝缘等），如果发生了一个微小放电，则会产生一个前沿很陡的电流脉冲，从而辐射出高频电磁波信号，信号频率可达到上GHz。

特高频法的抗干扰性能好，特别是对变电站的电晕干扰具有良好的抑制能力。

对于特高频法，目前尚未有专门的标准，IEC42478（高电压试验技术-局部放电的电磁波和超声波检测）是有IECTC42工作组制定的一个与特高频检测相关的草案，目前还在制定过程中，还未正式发布。

该草案对定义了电磁波和超声波检测的频带范围（UHF：300MHz——3GHz），给出了相关物理定义，简单给出了灵敏度校验过程。

铁路GIS局部放电在线监测与带电检测的应用探讨

关键词：电气化铁路；ＧＩＳ组合电器；局部放电；在线监测；探讨
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｉｒｉｆｅｄｒａｉｌｗａｙ；ＧＩＳｃｏｍｐｏｓｉｔｅａｐｐａｒａｔｕｓ；ｐａｒｔｉｌａｄｉｓｃｈｒｇａｅ；ｏｎｌｉｎｅｍｏｎｉｔｏｉｒｎｇ；ｅｘｐｌｏｒｅ
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３８・
价值工程
铁路ＧＩＳ局部放电在线监测与带电检测的应用探讨
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＲａｉｌｗａｙＧＩＳＰａｒｉｔａｌＤｉｓｃｈａｒｇｅｔｏＯｎｌｉｎｅＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄＬｉｖｅＤｅｔｅｃｉｔｏｎ
中图分类号：Ｕ２２
文献标识码：Ａ
文章编号：１００６ — ４３ｌ１（２０１３１１０ — ００３８ — ０４
方法。０引言我国电气化铁路总里程已达到３．２万公里，居世界第２局部放电检测的方法及分析
ｍｏｎｉｔｏｉｎｒｇｍｅｔｈｏｄ ”ａｎｄ” ｕｌｔｒａ — ｈｉｇｈｆｒｅｑｕｅｎｃｙｐａｒｔｉｌａｄｉｓｃｈｒｇａｅｌｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｈｏｔｄ ”ｂｙｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｅｘｐｅｉｅｒｎｃｅｏｆｄｏｍｅｓｔｉｃＰＤｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ铁路局天津工程项目管理部，天津３００２５１）

GIS局部放电带电检测技术分析与现场应用

GIS局部放电带电检测技术分析与现场应用摘要：局部放电带电检测是诊断GIS绝缘状态最有效的方式之一。

对气体绝缘全封闭组合电器(GIS)进行带电检测，可尽早发现各种缺陷，减少GIS发生故障的概率。

使用超声波检测法对某330kV变电站GIS进行检测，发现110kVⅡ母与11392刀闸相连的母线气室存在异常信号，信号相对背景差异较大，同时具有50Hz相关性且波形较陡，疑似尖端放电缺陷。

通过幅值定位、频域定位和时差定位法对放电源进行正确定位，根据信号强度判断出该缺陷属于严重缺陷。

应用效果表明，超声波法在变电站GIS局部放电带电检测中效果良好，普测能以较高灵敏度发现缺陷，复测能以较高准确度定位缺陷。

关键词：气体绝缘全封闭组合电器；超声波；局部放电；尖端放电；定位引言封闭式气体绝缘组合电器(GIS)具有占地面积小、可靠性高、受外界环境影响小、维护简单等优点，近年来被广泛地应用于电力系统中。

由于设备结构复杂，在设计制造、安装调试过程中可能存在GIS内部绝缘表面脏污、尖刺、自由粒子、固体绝缘内部缺陷等。

任由这些缺陷在运行过程中不断发展将会导致严重事故。

另外，GIS具有封闭式的结构特性，故障后的检修需要较长的时间并耗费大量的人力物力。

对GIS进行局部放电带电检测是评估GIS运行状态的重要手段。

可以提前发现GIS内部潜在的故障或缺陷，保证其安全可靠运行。

带电检测是短时间带电的现场测试，具有灵活度高、经济性好、系统维护工作量小的优势，适合我国当前电力生产模式和经营模式。

然而目前大部分GIS带电检测案例只是采用单一检测方法或先后采用特高频法和超声波法对GIS进行检测。

本文在辨析超声波法和特高频法各自特点的基础上，制定了一种声电联合的GIS局部放电检测方法，并给出了利用该方法检测220kVGIS设备内部故障的实例。

现场检测经验证明该方法具有效率高、定位准确的优势。

1GIS局部放电检测与超声波检测法1.1GIS局部放电种类及检测方法GIS局部放电的种类主要包括导体上毛刺、壳体上毛刺、悬浮电位(接触不良)、颗粒放电、盆子中气隙、盆子表面沿面放电六种，如图1所示。

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局部放电带电检测技术与现场应用

GIS局部放电带电检测技术与现场应用摘要：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。

关键词：GIS局部放电；带电检测技术；现场应用GIS由于其结构紧凑､占地面积小､可靠性高､配置灵活等优点而广泛应用于电力系统中[1]。

局部放电信号能够反映设备内部绝缘状态的信息，对局部放电带电检测的重要性日趋突出，基于此，本文对局部放电带电检测技术与现场应用进行了简要的探讨｡1、GIS局部放电特征当GIS设备内部绝缘缺陷产生局部放电现象时，沿着放电的通道会有很陡的脉冲电流产生，并向周围辐射瞬态电磁波，局部放电能够重要反映GIS绝缘缺陷。

现场大量的运行数据表明，GIS设备绝缘缺陷的种类主要有地电极故障缺陷、交界面缺陷、接触不良缺陷、气泡缺陷、绝缘子表面非金属污染物缺陷、固定金属颗粒缺陷、自由金属颗粒缺陷、金属突出物缺陷等[2-3]。

2、GIS局部放电带电检测手段目前，检测方法分为特高频法、超声波法、脉冲电流法、射频检测法、光测法、气相色谱法、红外热像法等方法[4]。

近年来特高频（UHF）和超声波法应用最为广泛，主要检测方法如下：1.1特高频法检测技术电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高，当局部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，其上升时间小于1ns，并激发频率高达数GHz的电磁波，即特高频法检测的信号频段位于在300MHz—3GHz之间的电磁波频段[5]。

局部放电检测特高频（UHF）法基本原理是通过UHF传感器对GIS设备中局部放电时产生的特高频电磁波信号进行检测，从而获得局部放电的相关信息，可实现局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识别等优点。

1.2超声波检测技术当GIS设备内部产生局部放电信号时，会产生冲击的振动及声音，超声波法通过在设备腔体外壁上安装超声波传感器来测量局部放电信号。

特高频局部放电检测在GIS设备中的应用

特高频局部放电检测在GIS设备中的应用摘要：气体绝缘金属封闭组合电器（GIS）因其占地面积小、可靠性高、维护量小等特点，在电力系统中得到广泛的应用。

随着状态检修深入开展，局部放电检测在GIS设备缺陷诊断中发挥了至关重要的作用。

在众多局部放电检测技术中，特高频局部放电检测以其灵敏度高，抗干扰能力强等特点得到越来越广泛的应用，但同时其存在精确定位困难的缺点。

对此，本文采用了高速示波器对GIS设备局部放电位置进行精确定位，在实际应用中得到良好的效果。

关键词：特高频；局部放电；GIS1 引言设备在制造和加工过程中，由于工艺和制造水平等原因往往会致使设备金属表面存在突起、绝缘子存在气泡、设备表面留有金属碎屑或设备安装过程中留有连接部位松动接触不良等，这些情况都会造成GIS设备出现局部放电现象[1]。

局部放电缺陷长期存在会造成设备绝缘能力下降，引起设备故障。

目前的局部放电检测技术主要有：化学检测法、超声波检测法、特高频法、脉冲电流法。

各种方法都有其优缺点，特高频法是近几年出现的一种检测方法，其灵敏度高，抗干扰能力强，得到广泛应用[2]。

2 特高频局部放电检测技术特高频局部放电检测技术是通过特高频传感器对电力设备中局部放电时产生的特高频电磁波（300MHz≤f≤3GHz）信号进行检测，从而获得局部放电的相关信息，实现局部放电监测。

由于现场的电晕干扰主要集中在300MHz频段以下，因此特高频法能有效避开现场的电晕等干扰，具有较高的灵敏度和抗干扰能力，可实现局部放电带电检测、缺陷类型识别等优点[3-4]。

局部放电产生的电磁波信号沿母线传播，当传播到绝缘盆时，电磁波信号会透过绝缘盆与周围的缝隙传播到GIS设备外。

如果绝缘盆处于屏蔽状态，此时特高频局部放电检测设备将检测不到信号。

检测过程中应将传感器放置于盆式绝缘子两个螺栓之间，减少螺栓对电磁波的干扰[6]。

3 特高频局部放电检测技术的应用本文以长治某110kVGIS变电站为例，应用特高频局部放电检测技术对设备疑似放电部位进行状态检测。

GIS局部放电在线检测技术的应用

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Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｗｉｈｏｓｒｃｉｎｏｍａｔｇｉ，ｇｓｉｓｌｅｗｉｈｅｒ（ＳｉｉｈｖｌａｅｅｅｔｉａｅｕｐｔｔｅｃｎｔｕｔｆｓｒｒｄａｎｕｔｄｓｔｇａＧＩ）ｎｈｇ — ｏｔｇｌｃｒｃｌｑｉ — ｈｏｃ
与示范性应用。介绍了近几年来变电站应用ＧＩ状况，述了检测ＧＩ放时面临的问题与解决方案。Ｓ的叙Ｓ局
通过上海５０ｋ静安地下变电站局放监测系统的检测实例，讨了基于超高频（０Ｖ探ＵＨＦ技术在超高压电力设）备中的应用前景以及局放在线检测技术在智能电网中的应用。关键词：封闭组合电器；放；高频；能电网全局超智中图分类号：Ｍ８Ｔ５文献标志码：Ａ文章编号：０５２６２１）１０２一Ｏ２９ —１５（０２０ — ０１３

GIS局部放电带电检测技术分析与现场应用

GIS局部放电带电检测技术分析与现场应用发表时间：2020-08-28T10:16:29.600Z 来源：《科学与技术》2020年9期作者：张国亮[导读] 随着时代进步与科技技术不断提高，安全运行是行业发展的基础，摘要：随着时代进步与科技技术不断提高，安全运行是行业发展的基础，GIS设备经过长期运行，或是因为设计、装配等原因，难免存在各种缺陷，常见的有过热、振动以及放电这三种。

GIS设备处于不停电的状态下，通过应用局部放电带电检测技术可发现设备的缺陷信号，以此对GIS内部缺陷信息进行检测，一旦发现故障，立即提出预警，及时安排检修，这样可防止设备发生严重事故。

关键词：GIS局部放电;带电检测技术;现场应用引言电气设备处在长期运行或非正常运行情况下或因制造、安装缺陷，将可能发生内部绝缘的某种劣化，尤其在电场及高电压的环境中，容易使得绝缘性能不断下降，严重时可能造成局部放电，乃至出现绝缘击穿和损坏。

如果变电站配电设备发生损坏，会造成大面积生产停电事故，对公司造成巨大损失。

所以，掌握配电设备绝缘情况对于准确判定设备状态非常重要。

1局部放电带电检测技术设备发生局部放电过程中会产生发光、发热、震动等物理现象，并通过电磁波、声波等方式传播能量，局部放电带电检测技术利用了这些基本特点，通过不同的方式收集、分析信息，进而检测局部放电水平。

其主要包含暂态对地电压检测法(TEV)和超声波检测法(UT)。

1.1特高频法检测特高频法是GIS局部放电检测技术应用中较为常用的一种技术，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，通常情况下，特高频法检测中，需要以局部放电检测技术作为检测技术实施基础,也就是将两种检测技术结合，保障在技术结合中，能够实现其整个技术检测的科学性提升。

特高频检测法采用的是时差定位法，借助这种时差定位法能够将GIS局部电源检测中的位置信息明确，这样才能控制好整个检测技术应用的传播控制，保障在控制传播中能够将整体的系统传播控制要点处理好，这样才能满足整体的放电检测需求。