特高频局部放电检测技术分析
变压器局部放电特高频传感器的新技术探索
变压器局部放电特高频传感器的新技术探索变压器局部放电特高频传感器的新技术探索近年来，变压器局部放电特高频传感器的研究日益受到关注。
局部放电是变压器运行中常见的故障类型之一，可以导致变压器损坏甚至发生火灾。
特高频传感器作为一种无损检测方法，可以及时准确地监测变压器的局部放电情况，为维护变压器的正常运行提供重要依据。
下面，我将逐步探讨变压器局部放电特高频传感器的新技术。
首先，我们需要深入了解局部放电特高频传感器的工作原理。
该传感器主要利用特高频信号与变压器内部局部放电产生的电磁波相互作用的原理进行检测。
当变压器发生局部放电时，产生的电磁波会通过传感器接收到特高频信号的变化，从而实现对局部放电的监测和诊断。
其次，我们需要研究传感器的设计和制造。
传感器的设计需要考虑到特高频信号的接收灵敏度和抗干扰能力。
可以采用特殊材料和结构设计，以增强传感器的信号接收能力，降低噪声干扰。
制造方面，可以利用微电子技术和纳米材料制备技术，实现传感器的微型化和集成化，提高传感器的性能和可靠性。
然后，我们需要研究信号处理算法。
传感器接收到的特高频信号需要进行实时处理和分析，以提取出局部放电的特征信息。
可以采用数字信号处理技术和机器学习算法，对信号进行滤波、降噪和特征提取，从而实现对局部放电的准确识别和定位。
最后，我们需要进行传感器性能测试和应用验证。
可以在实验室和实际运行的变压器中进行传感器性能测试，评估其灵敏度、准确性和稳定性。
同时，可以将传感器应用于变压器现场监测系统中，实时监测变压器的局部放电情况，并进行长期跟踪和分析，验证传感器在实际应用中的可行性和有效性。
总之，变压器局部放电特高频传感器的新技术探索需要从传感器工作原理、设计制造、信号处理算法和应用验证等方面进行深入研究。
通过不断探索和创新，相信这一新技术将在变压器故障检测和预防中发挥重要作用，提升变压器的安全性和可靠性。
特高频局部放电检测技术
主要内容
1 2 3 4 5 特高频局部放电检测的原理 特高频局部放电检测仪器及工具 特高频局部放电检测方法及注意事项 数据、图谱的分析及诊断 典型案例分析
一、特高频局部放电检测的原理
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。 应用宽带高频天线（300MHz-1.5GHz传感器）检测GIS内部 局放电流激发的电磁波信号，从而反应GIS内部局部放电的类 型及大体位置。根据传感器安装位置不同，该方法分为内置 法与外置法两种。 由于现场的晕干扰主要集中在300MHz频段以下，因此特高频 法能有效地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、定位以及缺陷类型识 别等优点。
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
荧 光 干 扰
干扰信号幅值较分散，一般情况下工频相关性弱。
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
移 动 电 话 干 扰
干扰信号工频相关性弱，有特定的重复频率，幅值有规律变化。
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
马 达 干 扰
干扰信号无工频相关性，幅值分布较为分散，重复率低。
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
空 穴 放 电
放电信号通常在工频相位的正、负半周均会出现，且具有一定对称性，放电 幅值较分散，放电次数较少。
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
自 由 金 属 颗 粒 放 电 局放信号极性效应不明显，任意相位上均有分布，放电次数少，放电幅值无 明显规律，放电信号时间间隔不稳定。提高电压等级放电幅值增大但放电间 隔降低。
特高频局部放电检测技术知识讲解
特高频局部放电检测技术知识讲解电力设备的局部放电是一种常见的电气现象，它预示着设备的绝缘状况可能出现问题。
特高频局部放电检测技术是一种先进的检测技术，能够有效地检测和识别电力设备的局部放电。
本文将详细介绍特高频局部放电检测技术的原理、应用及优势。
一、特高频局部放电检测技术原理特高频局部放电检测技术主要利用局部放电产生的电磁波进行检测。
当电力设备发生局部放电时，放电产生的电流会激发出电磁波，这些电磁波的频率通常在数吉赫兹到数百吉赫兹之间。
特高频局部放电检测设备能够捕捉到这些特高频电磁波，并对其进行处理和分析。
二、特高频局部放电检测技术的应用特高频局部放电检测技术在电力设备检测中具有广泛的应用。
例如，它可以用于变压器、电缆、断路器等电力设备的检测。
通过对特高频电磁波的分析，可以判断出设备的绝缘状况，发现潜在的故障，从而预防设备故障的发生。
三、特高频局部放电检测技术的优势特高频局部放电检测技术相比传统的检测方法具有以下优势：1、高灵敏度：特高频局部放电检测技术对局部放电产生的电磁波非常敏感，可以检测到非常微弱的放电信号，从而能够发现潜在的设备故障。
2、宽频带：特高频局部放电检测设备具有宽频带的接收能力，可以接收到的电磁波频率范围很广，从而能够获得更全面的设备信息。
3、抗干扰能力强：特高频局部放电检测技术对噪声的抑制能力较强，可以有效地避免干扰信号对检测结果的影响。
4、非接触式检测：特高频局部放电检测技术可以采用非接触式的方式进行检测，无需接触设备，从而不会对设备的正常运行产生影响。
四、结论特高频局部放电检测技术是一种先进的电力设备检测技术，具有高灵敏度、宽频带、抗干扰能力强和非接触式检测等优势。
通过对电力设备的特高频电磁波进行检测和分析，可以有效地发现潜在的设备故障，预防设备故障的发生。
在未来的电力设备检测中，特高频局部放电检测技术将会发挥越来越重要的作用。
随着电力系统的不断发展，人们对电力设备的安全与稳定性要求越来越高。
特高频局部放电检测技术解析
特高频局放测试仪组成示意图UHBiblioteka 外置传感器UHF 内置传感器
导体
局部放电源
法兰
UHF 内置传感器
绝缘子
内置式特高频传感器
外置式特高频传感器
UHF信号在GIS中的传播衰减
GIS的金属同轴结构可视为一个良好的电磁波导， 放电所形成的高阶电磁波TE和TM（f>300MHz）， 可沿波导方向无衰减地进行转播； 绝缘屏障会造成2dB信号衰减 转角结构会造成6dB信号分散
传感器应与盆式绝缘子紧密接触，且应放置于两根禁锢盆式 绝缘子螺栓的中间，以减少螺栓对内部电磁波的屏蔽及传感 器与螺栓产生的外部静电干扰； 在测量时应尽可能保证传感器与盆式绝缘子的接触，不要因 为传感器移动引起的信号而干扰正确判断；
6、特高频局部放电检测操作流程
在采用特高频法检测局部放电时，典型的操作流程如下：
特高频局部放电检测技术
主要内容
1 2 3 4 5 特高频局部放电检测的原理 特高频局部放电检测仪器及工具 特高频局部放电检测方法及注意事项 数据、图谱的分析及诊断 典型案例分析
一、特高频局部放电检测的原理
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。 应用宽带高频天线（300MHz-1.5GHz传感器）检测GIS内部 局放电流激发的电磁波信号，从而反应GIS内部局部放电的类 型及大体位置。根据传感器安装位置不同，该方法分为内置 法与外置法两种。 由于现场的晕干扰主要集中在300MHz频段以下，因此特高频 法能有效地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、定位以及缺陷类型识 别等优点。
超声波与特高频方法下的GIS局部放电检测技术分析
超声波与特高频方法下的GIS局部放电检测技术分析GIS（气体绝缘开关设备）局部放电是GIS设备在使用过程中常见的故障形式之一，也是影响其安全运行的重要因素。
因此，对GIS局部放电进行准确的检测与分析，对设备性能和安全运行具有重要意义。
目前，超声波与特高频方法是常用的GIS局部放电检测技术。
本文将对这两种方法进行详细分析和比较。
超声波检测是通过变压器绝缘油中产生的声波来检测局部放电。
在GIS设备中，如果有局部放电现象，会产生高频的声波信号。
超声波检测系统会把这些声波信号收集回来，并分析处理，以判断设备是否存在局部放电现象。
超声波检测方法有以下几个优点。
首先，可以实时监测设备的局部放电情况。
其次，可以对设备内部各部位进行检测，包括各个开关组件和连接件。
此外，超声波检测无需对设备进行特殊处理，可以在设备正常运行时进行检测。
但是，超声波检测技术也存在一些局限性。
例如，它无法定量检测局部放电程度，无法准确定位故障点。
特高频方法是利用GIS局部放电产生的特高频信号来进行检测与分析。
特高频信号是指频率大于300MHz的电磁波信号。
特高频方法的检测原理是，当局部放电在GIS设备内发生时，会产生电磁波信号，这些信号通过空气介质传播到设备表面，然后由特高频探头接收。
特高频方法的优点是可以准确定位局部放电点，它的探头可以检测到信号的传播路径和强度，从而对设备的局部放电情况进行分析。
此外，特高频方法检测的信号频率高，检测的灵敏度较高，能够检测到微弱的局部放电信号。
但是，特高频方法的应用还需要一些设备和技术条件，例如特高频探头和信号分析仪。
综上所述，超声波与特高频方法是常用的GIS局部放电检测技术。
两种方法在局部放电检测方面都有一定的优点和局限性。
超声波检测可以实时监测设备的局部放电情况，并对设备内部各个部位进行检测，但无法定量检测和定位故障点。
特高频方法可以准确定位故障点，检测灵敏度高，但需要一定的设备和技术条件。
因此，在GIS局部放电检测中，可以结合使用超声波和特高频方法，以获得更准确和全面的检测结果。
GIS局部放电特高频检测技术的研究
GIS局部放电特高频检测技术的研究一、概述随着电力系统的不断发展，气体绝缘组合电器（GIS）因其优异的绝缘性能和紧凑的结构设计，在电力传输和分配中得到了广泛的应用。
GIS设备在运行过程中，由于设计制造缺陷、安装过程中的不当操作以及运行环境的恶化等原因，可能会产生局部放电现象。
局部放电是GIS设备绝缘性能恶化的重要征兆，长期存在将严重影响设备的正常运行，甚至导致整个电力系统的故障。
对GIS局部放电的检测与监测显得尤为重要。
特高频（UHF）检测技术作为一种新型的局部放电检测手段，因其具有抗干扰能力强、灵敏度高等优点，近年来在GIS局部放电检测中得到了广泛的应用。
特高频检测技术通过接收GIS设备内部局部放电产生的特高频电磁波信号，实现对局部放电的有效检测和定位。
该技术不仅可以用于设备的预防性维护，还可以在设备运行过程中进行实时监测，及时发现并处理潜在的绝缘缺陷，从而提高GIS设备的运行可靠性和电力系统的稳定性。
本文旨在深入研究GIS局部放电特高频检测技术，分析其检测原理、方法及应用现状，并探讨该技术在GIS局部放电检测和定位中的优化与改进。
通过本文的研究，期望能为GIS设备的故障诊断和预防性维护提供更为准确、有效的技术手段，为电力系统的安全稳定运行提供有力保障。
1. GIS（气体绝缘金属封闭开关设备）的重要性及其在电力系统中的应用GIS，即气体绝缘金属封闭开关设备，是现代电力系统中不可或缺的关键组成部分。
其重要性不仅体现在提高电力系统的运行效率和稳定性上，更在于对电力输送和分配过程的安全保障。
GIS设备以其独特的结构和性能优势，在电力系统中发挥着日益重要的作用。
GIS设备具有出色的绝缘性能。
相比于传统的空气绝缘开关设备，GIS采用气体绝缘，大大提高了设备的绝缘强度，使其能够承受更高的电压等级，满足大规模、远距离电力输送的需求。
GIS 设备结构紧凑、占地面积小，有效解决了传统开关设备占地面积大、空间利用率低的问题，特别适用于城市电网和工矿企业等空间有限的场所。
电力变压器局部放电超高频检测技术探析
电力变压器局部放电超高频检测技术探析局部放电是导致电力变压器失效的最主要原因之一，对其进行有效的检测与处理，能够保证变压器始终处于最稳定的工作状况中。
本文则分析了一种超高频检测方案，首先指出了该方法的检测原理与优势之处，进而将其应用于某变电站的实际检测中，结果显示效果良好。
标签：变压器；局部放电；超高频；检测对变压器进行绝缘状态监测是保证其稳定发挥作用的关键工作，需要格外重视。
局部放电检测是最主要的检测方法，目前最为有效的局部放电检测方案当属超高频检测技术，其检测精度高、定位准确且抗干扰能力极强。
为了深入研究该技术的应用效果，我们首先应该对其形成一个基本认识。
一、超高频检测技术简介（一）超高频检测系统组成无论是何种超高频检测系统，其基本组成均必须包括传感器、信号处理模块、数据采集模块等，其中数据采集模块又可进一步细分为采集卡和工控机。
对各部件的作用分析如下：传感器主要指超高频传感器，主要作用是检测并传输高频电信号；信号处理模块利用设置好的指令，从传感器接受并传输的信号中滤取所需带宽及频率的信号，清除干扰源；数据采集卡最终接受获取的所需信号，并传输至工控机进行最终的数据处理。
（二）局部放电原因电气绝缘系统各个不同部位的电场，其强度往往差异很大，当某一局部的电场强度足以击穿绝缘屏障后，即会出现局部放电现象，但这种放电尚未贯穿整个绝缘系统，因此并不会对电网运行产生实际影响。
一般情况下，高电场强度下，绝缘体电气强度较弱的位置会出现局部放电。
局部放电虽然不会完全击穿整个绝缘屏障，但却会损坏电介质，尤其是有机电介质，从而在一定程度上降低整个变压器绝缘屏障的电气强度，长此以往，必然会影响变压器的正常工作。
（三）局部放电形成超高频电磁波的原因每一次的局部放电都伴随有正负电荷的中和，因此会形成电流脉冲，向周围辐射电磁波。
放电间隙越小，放电持续时间越短，因此电流脉冲越陡，辐射电磁波的频率也就越高。
同时，局部放电区域绝缘强度越高，击穿越快，电流脉冲也就越陡，辐射电磁波的频率同样也就越强。
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1.GIS局部放电检测方法概述国内专家研究结果显示1,2：光学检测法、化学检测法、声学检测法、电学检测法共四种方法可以实现GIS局部放电的检测。
但是光学检测法对未知监测点检测难度大，且其灵敏度容易受到环境影响；化学检测法检测时间较长，不能快速检测GIS中局放信号，以上原因严重限制了以上两种方法的应用和普及。
因此，下文将主要针对声学检测法和电学检测法进行对比描述，详见表1.1。
表1.1三种局放检测方法对比从表1.1可以看出，特高频法和超声检测法为当前主流的两种GIS局部放电检测方法。
两种方法不仅适合离线检测，也适用于在线监测系统。
2.特高频法在国内外的应用情况说明国内外有多家企业、研究机构使用特高频法检测GIS、变压器设备总局部放电信号，并完成放电信号类型聚类、分离，故障定位等内容。
其中国外比较有代表性的公司有英国DMS，PSD，omicron等，国内具有代表性的公司包括上海华乘，陕西公众智能等。
国内具有代表性的研究机构包括华北电力，西安交大，清华大学等。
3.特高频法实现方式说明特高频法使用的频段较高——300~1500MHz。
当前的采集系统（ADC）无法覆盖整个频段，从而完成对局放信号的有效采集。
即使采集系统可以对此频段进行有效的采样，但其产生的海量数据给信号处理单元带来巨大挑战。
除此之外，我们主要关心局部放电信号的峰值，放电次数和相位数据，以便完成放电量计算，放电谱图绘制，故障定位等内容。
海量数据中的其他数据都是无用的，即使采集回来也是要被丢弃的。
基于以上原因，在工程实现中，国内外的公司和研究机构通常使用两种方式完成特高频局放信号到低频信号（0~30Mhz）的转换——调频、混频方式和检波方式。
其中DMS公司（峰值检测，没有时域波形），华北电力（李成榕等）的特高频法使用检波方式将特高频信号转换为低频信号；omicron，西安交大（李彦明等），清华大学（刘卫东等）则使用调频、混频方式将高频信号转换为低频信号。
特高频局部放电测试定位方法及应用分析
特高频局部放电测试定位方法及应用分析摘要：特高频局部放电定位的基本方法为幅值法和时差法。
但在实际工作中，普通的幅值法和时差法往往难以有效定位。
针对这一问题，本文提出了以幅值法和时差法为基础衍生出的多种定位方法，并对其相应的特点和实际应用进行了分析，以适应不同的设备结构和运行环境。
关键词：定位；特高频；带电测试；局部放电特高频局部放电测试定位方法主要依据放电信号的强度变化规律和时延规律，分别对应幅值定位法和时差定位法。
在实际现场测试中，由于受设备结构、运行环境等方面因素的限制，传统的幅值法和时差法往往难以有效定位。
针对这一现状，本文在幅值法与时差法的基础上，提出了多种衍生定位方法，并对其相应的现场使用情况进行了分析说明，以克服幅值法和时差法本身存在的缺陷，满足不同测试现场的实际定位需要。
1 基础定位方法1.1 幅值定位法1.1.1 方法原理记录各个测点的信号幅值，测点信号幅值越大，说明测点位置与信号源位置越接近。
1.1.2 实际应用分析1）检测仪器最好具有多个检测通道，否则受信号稳定性影响较大；2）若信号源为2个及以上且位于不同位置时，仪器检测到的幅值为多个信号叠加的结果，幅值法的有效性将大大降低；3）特高频信号幅值随着测点与信号源距离增大，衰减速度较慢，且受测点限制，只能将信号源定位在某一特定区域；4）当信号源过于强大时，会在很大区域内检测到幅值相当的信号，出现该情况时，可采用调高检测频带或关闭信号增益的办法；5）幅值法虽然精度较低，易受干扰，但是简单快捷，使用方便，对仪器技术水平要求较低。
1.2 时差定位法1.2.1 方法原理利用信号到达两个传感器的时间差和信号在设备中的传输速度，来计算信号源在两个传感器之间的具体位置。
1.2.2 实际应用分析1）要求仪器具有很高的数据采集和处理速度，能够显示特高频时域波形；2）对某些上升沿不是很明显的放电信号不适用，上升沿判断不准确，会造成时间差不准确；3）时差法精度明显优于幅值法，但对仪器性能要求较高，一般用幅值法定位精度不能满足要求时，才会使用时差法。
创新特高频传感器用于变压器局部放电检测的研究
创新特高频传感器用于变压器局部放电检测的研究创新特高频传感器用于变压器局部放电检测的研究引言：随着电力系统的不断发展，变压器作为电能转换和传输的重要设备，其正常运行对电网的稳定性和可靠性至关重要。
然而，变压器在长期运行过程中可能会产生局部放电现象，这将对其性能和安全性造成严重影响。
因此，发展一种高效、准确的局部放电检测方法对于变压器的维护和运行至关重要。
第一步：了解局部放电检测技术的背景在变压器局部放电检测中，传感器的选择至关重要。
传统的局部放电检测方法主要依赖于电磁波和超声波传感器，但这些传感器存在灵敏度不高、实时性差和易受干扰等问题。
因此，我们需要寻找一种创新的传感器技术，以提高局部放电检测的灵敏度和准确性。
第二步：探索特高频传感器的潜力特高频技术是指频率在300MHz到3GHz之间的电磁波。
该技术具有高分辨率、高灵敏度和抗干扰能力强等特点，被广泛应用于雷达、通信和生物医学领域。
因此，我们可以考虑将特高频传感器应用于变压器局部放电检测中，以提高检测的精确性和可靠性。
第三步：设计特高频传感器系统基于特高频技术的局部放电检测系统包括传感器、信号处理器和数据分析算法。
传感器的设计需要考虑其对局部放电信号的敏感度和响应速度。
同时，为了减小传感器与变压器之间的耦合效应，可以采用非接触式的特高频传感器。
信号处理器负责采集和处理传感器产生的特高频信号，而数据分析算法则用于对信号进行分析和判定是否存在局部放电现象。
第四步：实验验证和性能评估在实验室条件下，使用自行设计的特高频传感器系统对变压器进行局部放电检测，记录和分析传感器收集到的特高频信号。
通过与传统的局部放电检测方法进行对比，评估特高频传感器系统的性能和优势。
第五步：优化和改进根据实验结果和性能评估，对特高频传感器系统进行优化和改进。
可以考虑改变传感器的结构设计、优化信号处理算法，以提高局部放电检测的准确性和稳定性。
结论：通过创新的特高频传感器技术，可以提高变压器局部放电检测的灵敏度和准确性。
带电检测培训(局部放电检测)
超声波测试的实质是测试振动。
二、超声波局部放电检测
巡检时，将超声波贴于GIS罐体的下部，或开关柜的前中、前下、后 上、后下、后下部，一米内一侧。
超声波检测对于开关柜或GIS内部的电晕放电、沿面放电、悬浮放电、 颗粒放电较敏感，对于内部的气隙放电不敏感（为什么），同时还可以检 测到PT磁致伸缩振动等信号。
2017
带电检测培训
一、特高频局部放电检测
电力设备内部发生局部放电时，会激发出数吉赫兹的电磁波，特 高频局部放电检测技术正是通过检测这种电磁波来实现局部放电检 测的。 高频频段：30-300MHz 特高频频段：300-3000MHz
1GHz特高频信号在GIS中传播衰减为3-5dB/km，所以特高频检测的 灵敏度较高。
特高频检测容易受到电晕放电干扰。
可以利用特高频进行定位。
可以识别故障类型。
一、特高频局部放电检测
将传感器依次放置在电缆接头处或GIS盆式绝缘子处，观测是否有 局部放电脉冲信号。
一、特高频局部放电检测
特高频干扰信号：
干扰类型
干扰特点
典型干扰波形
手机信号
波形相对固定，幅值稳定，没有工频相 关性，不具有相位特，通过检测特高频信号到达两个盆子的 时间差，就可以定位出故障源所在。
二、超声波局部放电检测
GIS或开关柜内设备产生局部放电时，不仅会激发特高频信号，还 会激发超声波（频率大于20kHz的声波）信号。通过检测超声波信 号，可以判断设备内部是否存在振动或局部放电。
雷达信号
波形有明显的具有周期特征的峰值点， 没有工频相关性，不具有相位特征
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。
局部放电超高频检测技术
•信号处理
UHF传感的信号耦合方式
体内耦合：信号耦合器 安装在GIS体内。
•UHF耦合器
体外耦合：UHF耦合器存在 GIS体外盘式绝缘子处。
•局放
•盘式绝缘子 •屏蔽 •耦合 器
•GIS壳体
体内和体外信号耦合的性能比较
体内耦合
• 体外耦合
• 放电在内，干扰在外， • 受外部干扰较多一些；
体内耦合有较好的灵敏 • 盘式绝缘子多时，也能
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
•局部放电特高频检测法检测流程
•2.局部放电特高频检测的接线
• 在采用特高频法检测局部放电时，典型的操作流程如下： • 1）设备连接：按照设备接线图连接测试仪各部件，将传感 器固定在盆式绝缘子上，将检测仪主机及传感器正确接地， 电脑、检测仪主机连接电源，开机。 • 2）工况检查：开机后，运行检测软件，检查主机与电脑通 信状况、同步状态、相位偏移等参数；进行系统自检，确认 各检测通道工作正常。 • 3）设置检测参数：设置变电站名称、检测位置并做好标注 。根据现场噪声水平设定各通道信号检测阈值。 • 4）信号检测：打开连接传感器的检测通道，观察检测到的 信号。如果发现信号无异常，保存少量数据，退出并改变检 测位置继续下一点检测；如果发现信号异常，则延长检测时 间并记录多组数据，进入异常诊断流程。必要的情况下，可 以接入信号放大器。
2GIS局部放电超高频检测 技术
•主要内容
•局部放电特高频检测的原理 •局部放电特高频检测方法及注意事项 •局部放电特高频检测数据、图谱的分析及诊断 •特高频局部放电检测典型案例分析
• 研究背景
• 气体绝缘组合电器（简称GIS）用六氟化硫气体绝缘，可靠性 较高，作为免维护设备在国内外的电力系统中广泛运用。近年国内 1000 kV变电站均采用GIS设备。
GIS特高频与超声波局部放电检测技术
1、典型缺陷图谱分析与诊断
峰值检测谱图
PRPD谱图
悬 浮 电 位 放 电
放电信号通常在工频相位的正、负半周均会出现，且具有一定对称性，放电信 号幅值很大且相邻放电信号时间间隔基本一致，放电次数少，放电重复率较低。 PRPS谱图具有“内八字”或“外八字”分布特征。
类 型
PRPS谱图
1、典型缺陷图谱分析与诊断
2.2 特高频局放检测的测试注意事项
1. 特高频局放检测仪适用于检测盆式绝缘子为非屏蔽状态的GIS 设备，若GIS的盆式绝缘子为屏蔽状态则无法检测；
2. 检测中应将同轴电缆完全展开，避免同轴电缆外皮受到刮蹭 损伤；
3. 传感器应与盆式绝缘子紧密接触，且应放置于两根禁锢盆式 绝缘子螺栓的中间，以减少螺栓对内部电磁波的屏蔽及传感 器与螺栓产生的外部静电干扰；
类 型
PRPS谱图
1、典型缺陷图谱分析与诊断
峰值检测谱图
PRPD谱图
电 晕 放 电
放电的极性效应非常明显，通常在工频相位的负半周或正半周出现， 放电信号强度较弱且相位分布较宽，放电次数较多。但较高电压等 级下另一个半周也可能出现放电信号，幅值更高且相位分布较窄， 放电次数较少。
类 型
PRPS谱图
2、超声波局部放电检测的注意事项
（一）安全措施 局部放电检测过程中应加强安全防护，重点做好如下工作： 1）强电场下工作时，应给仪器外壳假装接地线，防止检测人员应用 传感器接触设备外壳时产生感应电。 2）登高作业时，应正确使用安全带，防止低挂高用。安全带应在有 效期内。 3）在设备耐压过程中，严禁人员靠近被试设备开展局部放电超声波 检测，防止设备击穿造成人身伤害。 4）在对电缆终端等设备进行检测时，应使用绝缘支撑杆，严禁检测 人员手持传感器直接接触被测设备。 （二）抗干扰措施 1）检测之前，应加强背景检测，背景测量位置应尽量选择被测设备 附近金属构架。 2）检测过程中，应避免敲打被测设备，防止外界振动信号对检测结 果造成影响。
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）是一种广泛应用于输电和配电系统中的高压开关设备。
由于其具有高可靠性和良好的局部放电性能，使得GIS得到了广泛的应用。
而局部放电是其最重要的故障指标之一、因此，开发高频局部放电检测方法对于确保GIS设备的安全运行至关重要。
下面将对GIS 特高频局部放电检测方法进行综述。
特高频（UHF）局部放电检测方法（UHFPD）是一种常用的非接触式局部放电检测方法。
它利用特高频天线测量GIS设备中产生的电磁波，通过判断电磁波的幅值、频率和相位等信息来确定局部放电的发生和位置。
UHFPD检测方法具有灵敏度高、响应速度快、适应范围广等优点，已经得到了广泛的应用。
除了UHFPD检测方法外，还有一些其他的特高频方法用于局部放电检测，如宽带频率扫描（BFS）、传递函数法（TFA）、特征频率谱分析（CFSA）等。
这些方法通过对特定频率范围的电磁信号进行分析来判断局部放电的存在与否。
这些方法具有不同的特点和应用范围，可以根据具体的检测要求选择合适的方法。
在实际应用中，不同的局部放电检测方法可以互补使用，以提高检测的准确性和可靠性。
例如，结合UHFPD和BFS方法可以实现在线监测和离线验证的结合，提高了故障的诊断准确性。
另外，还可以结合地电波法、光纤检测等其他检测方法，形成多元化的局部放电监测体系。
与传统的局部放电检测方法相比，特高频局部放电检测方法具有许多优势。
首先，特高频局部放电检测方法可以实现非接触式检测，避免了对设备的干扰。
其次，特高频局部放电检测方法具有灵敏度高、响应速度快的特点，可以对局部放电进行实时监测和阈值预警。
此外，特高频局部放电检测方法可以实现在线检测，无需停电，提高了检测的效率和准确性。
总之，特高频局部放电检测方法在GIS设备的检测和故障诊断中起着重要的作用。
通过采用不同的特高频方法，可以实现对局部放电的快速、准确、非接触式的监测和诊断。
为了确保GIS设备的安全运行，需要不断完善和发展特高频局部放电检测技术，提高其检测的灵敏度、可靠性和适应性。
第3章特高频局部放电检测技术
第3章特高频局部放电检测技术第三章特高频局部放电检测技术目录第1节特高频局放检测技术概述 (3)1.1 发展历程 (3)1.2 技术特点 (5)1.2.1 技术优势 (5)1.2.2 局限性 (6)1.2.3 适用范围 (7)1.2.4 技术难点 (7)1.3 应用情况 (9)1.3.1 国外应用情况 (9)1.3.2 国内应用情况 (10)第2节特高频局放检测技术基本原理 (11)2.1 特高频局放电磁波信号基本知识 (11)2.1 GIS内部电磁波的传播特性 (11)2.3 特高频局放检测技术基本原理 (13)2.3 特高频局放检测装置组成及原理 (14)第3节特高频局放检测及诊断方法 (18)3.1 检测方法 (18)3.1.1 操作流程 (18)3.1.2 注意事项 (20)3.2 诊断方法 (21)3.2.1 诊断流程 (21)3.2.2 现场常见干扰及排除方法 (22)3.2.3 放电缺陷类型识别与诊断 (25)3.2.4 放电源定位 (28)3.2.5 局部放电严重程度判定 (29)第4节典型案例分析 (30)4.1 220kV GIS盆式绝缘子内部气隙缺陷检测 (30)4.2 110kV电缆-GIS终端绝缘内部气隙缺陷检测 (32)4.3 220kV GIS内部刀闸放电缺陷检测 (37)参考文献 (43)第1节特高频局放检测技术概述1.1 发展历程电力设备内发生局部放电时的电流脉冲（上升沿为ns级）能在内部激励频率高达数GHz的电磁波，特高频（Ultra High Frequency，UHF）局部放电检测技术就是通过检测这种电磁波信号实现局部放电检测的目的。
特高频法检测频段高（通常为300M～3000MHz），具有抗干扰能力强、检测灵敏度高等优点，可用于电力设备局部放电类缺陷的检测、定位和故障类型识别[1]。
特高频法过去曾被称为“超高频法”。
但是按照中华人民共和国无线电频率划分规定，300MHz~3000MHz频带划分为特高频，因此该检测方法的正式名称为特高频法。
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局部放电检测应提供局部放电信号的幅值、相位、放电频 次等信息中的一种或几种，并可采用PRPS、PRPD等常用 谱图进行展示。
二、特高频局部放电检测仪的组成
特高频传感器：耦合器，感应300M-1.5GHz的特高频无线 电信号；
信号放大器（可选）：某些局放检测仪会包含信号放大器 ，对来自前端的局放信号做放大处理；
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
雷 达 干 扰
干扰信号有规律重复产生但无工频相关性，幅值有规律变化。
4) 背景测量抗干扰
设备传感器 测量设备
背景传感器
5)
定位测量抗干扰-平面分法
传感器A
P
传感器A’’
传感器B’
P’
传感器B
传感器A’ຫໍສະໝຸດ 6）利检测频段选择和滤波抗干扰：针对固定存在信号较 强的干扰，可通过频谱仪分析干扰存在的频段，使用 滤波器将其过滤掉达到抗干扰目的
1 ）设备连接：按照设备接线图连接测试仪各部件，将传 感器固定在盆式绝缘子上，将检测仪主机及传感器正确接地， 电脑、检测仪主机连接电源，开机。 2 ）工况检查：开机后，运行检测软件，检查主机与电脑 通信状况、同步状态、相位偏移等参数；进行系统自检，确 认各检测通道工作正常。
3 ）设置检测参数：设置变电站名称、检测位置并做好标 注。根据现场噪声水平设定各通道信号检测阈值。
4 ）信号检测：打开连接传感器的检测通道，观察检测到 的信号。如果发现信号无异常，保存少量数据，退出并改变 检测位置继续下一点检测；如果发现信号异常，则延长检测 时间并记录多组数据，进入异常诊断流程。必要的情况下， 可以接入信号放大器。
7、常见注意事项
1、在检测过程中，必须保证电源零线火线的正确性。通常要求 插座为左侧零线，右侧火线； 2、使用内同步时，必须要从现场检修电源箱或室内墙上插座去 电，不能使用逆变电源或发电机供电； 3、对每个GIS间隔进行检测时，在无异常局放信号的情况下只需 存储断路器仓盆式绝缘子的三维信号，其它盆式绝缘子必须 检测但可不用存储数据。在检测到异常信号时，必须对该间 隔每个绝缘盆子进行检测并存储相应的数据； 4、在开始检测时，不需要加装放大器进行测量。若发现有微弱 的异常信号时，可接入放大器将信号放大以方便判断。 5、绝缘缺陷并非一定导致局部放电或持续的局部放电。局部放 电经常是断续发生的。投运前和检修后的GIS交接试验中进行 局部放电带电检测时，建议用橡胶锤敲击GIS壳体，激发悬浮 电位局部放电以增加检测的有效性。 6、局部放电类型识别的准确程度取决于经验和数据的不断积累，
ＧＩＳ设备为额定气体压力，在ＧＩＳ设备上无各种外部 作业；
在检测时应最大限度保持测试周围信号的干净，尽量减少 人为制造出的干扰信号，例如：手机信号、照相机闪光灯 信号、照明灯信号等； 进行室外检测避免雨、雪、雾、露等相对湿度大于80％的 天气条件。
2、检测周期
投运后及大修后1个月内应对本体进行一次局部放电检测 ； 正常情况下，半年至一年检测一次； 检测到GIS有异常信号但不能完全判定时，可根据GIS设备 的运行工况，应缩短检测周期，增加检测次数，应并分析 信号的特点和发展趋势； 必要时，对重要部件（如断路器、隔离开关、母线等）进 行局部放电重点检测； 对于运行年限超过15年以上的GIS设备，宜考虑缩短检测 周期，迎峰度夏（冬）、重大保电活动前应增加检测次数 。
传感器应与盆式绝缘子紧密接触，且应放置于两根禁锢盆式 绝缘子螺栓的中间，以减少螺栓对内部电磁波的屏蔽及传感 器与螺栓产生的外部静电干扰； 在测量时应尽可能保证传感器与盆式绝缘子的接触，不要因 为传感器移动引起的信号而干扰正确判断；
6、特高频局部放电检测操作流程
在采用特高频法检测局部放电时，典型的操作流程如下：
4、检查接线
在采用特高频法检测局部放电的过程中，应按 照所使用的特高频局放检测仪操作说明，连接好 传感器、信号放大器、检测仪器主机等各部件， 通过绑带（或人工）将传感器固定在盆式绝缘子 上，必要的情况下，可以接入信号放大器。
特高频局放检测仪连接示意图
5、传感器放置部位部位及要求
GIS内部局部放电产生的特高频信号在GIS腔体内以横向电 磁波方式传播，只有在GIS壳的金属非连续部位才能泄漏出 来。在GIS上只有无金属法兰的绝缘子、观察窗、接地开关 的外露绝缘件、内置式CT、PT二次接线盒等部位才能测量 到信号，特高频传感器需安置在这些部位；
3、放电源定位
幅值定位，依靠各个检测部位检测信号大小定位，是最常 用定位方法，但只能大概确定某一气室或区域，且有时几 个检测部位信号幅值差别很小无法判断，甚至某些情况会 出现离信号远的部位幅值比离信号源近的部位还要大。 时差定位，通过可分辨纳秒高速示波器比较两个检测部位 检测信号的时间差来对信号进行定位，如分辨率能达到1 纳秒，则定位精度可达30cm，定位可靠， 需要好的仪器 及经验
3、特高频局放检测其它常用工具
高速示波器：一般2G以上采样速率，可对特高频原始信 号进行观察，并利用各个通道采集信号的时间差来进行 定位； 频谱仪：根据频谱特性进一步确认是放电还是干扰，如 果是干扰可分析干扰信号频段，通过使用滤波器来过滤 掉干扰信号； 屏蔽带：屏蔽外部干扰最基本的工具，一般用金属布制 成，同时能起到增强检测信号及固定传感器的作用。
0dB
(-2dB)
(-6dB)
特高频电磁波传输与衰减示意图
二、特高频局部放电检测仪器及工具
特高频局部检测仪的基本要求 特高频局放检测仪的组成 特高频局放检测其它常用工具 GIS特高频局放仪常用谱图
二、特高频局部放电检测仪的基本要求
能够有效抑制或排除干扰； 可根据现场实际情况调整局部放电的检测周期、检出阈值 和报警阈值等参数； 可用外施高压电源进行同步（外同步），并可通过移相的 方式，对测量信号进行观察和分析； 测试线长度满足要求，且接头牢固不易损坏（最好N型接 头）
滤波器（可选）：如果现场检测在某一频段存在较强干扰 ，可使用特定的滤波器将其滤掉，从而达到抗干扰目的； 检测仪器主机：接收、处理耦合器采集到的特高频局部放 电信号； 分析主机（笔记本电脑）：运行局放分析软件，对采集的 数据进行处理，识别放电类型，判断放电强度；
特高频局放测试仪组成示意图
UHF 外置传感器
UHF 内置传感器
导体
局部放电源
法兰
UHF 内置传感器
绝缘子
内置式特高频传感器
外置式特高频传感器
UHF信号在GIS中的传播衰减
GIS的金属同轴结构可视为一个良好的电磁波导， 放电所形成的高阶电磁波TE和TM（f>300MHz）， 可沿波导方向无衰减地进行转播； 绝缘屏障会造成2dB信号衰减 转角结构会造成6dB信号分散
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
空 穴 放 电
放电信号通常在工频相位的正、负半周均会出现，且具有一定对称性，放电 幅值较分散，放电次数较少。
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
自 由 金 属 颗 粒 放 电 局放信号极性效应不明显，任意相位上均有分布，放电次数少，放电幅值无 明显规律，放电信号时间间隔不稳定。提高电压等级放电幅值增大但放电间 隔降低。
时差定位原理
L
L2x t t2 t1 c
x
L-x
x
Lct 2
S1,t1
S2,t2
优点：原理简单、运用方便、定位较为准确。 缺点：信号的时差在ns量级，因此不仅需要测量设备具有很 高的采样率和频宽，还要求被测信号的起始脉冲清晰，以读 取信号的起始时间。
4、信号危险性评估及检修策略
3、安全注意事项
为确保安全生产，特别是确保人身安全，除严格执行电力 相关安全标准和安全规定之外, 还应注意以下几点: 检测时应勿碰勿动其它带电设备； 防止传感器坠落到GIS管道上，避免发生事故； 保证待测设备绝缘良好，以防止低压触电； 在狭小空间中使用传感器时，应尽量避免身体触碰 GIS 管 道； 行走中注意脚下，避免踩踏设备管道； 在进行检测时，要防止误碰误动GIS其它部件； 在使用传感器进行检测时，应戴绝缘手套，避免手部直接 接触传感器金属部件。
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
荧 光 干 扰
干扰信号幅值较分散，一般情况下工频相关性弱。
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
移 动 电 话 干 扰
干扰信号工频相关性弱，有特定的重复频率，幅值有规律变化。
类 型
PRPS谱图
峰值检测谱图
PRPD谱图
马 达 干 扰
干扰信号无工频相关性，幅值分布较为分散，重复率低。
当前无相关的标准依据，特高频无法简单通过信号大小来 判断危害性。根据信号幅值、放电源位置、放电类型初步 评估危害性，观察信号变化趋势，并可采取其它手段辅助 分析。从检修结果到指导检修策略目前仍有较大鸿沟； 在局部放电带电检测中，如果检测到放电信号，同时定位 结果位于重要设备如断路器、电压互感器、隔离开关、接 地刀闸或盆式绝缘子处，则应尽快安排停电检修。如果放 电源位于非关键部位，则应缩短检测周期，关注放电信号 的强度和放电模式的变化。 检测到信号为绝缘内部放电或绝缘表面放电，则应尽快安 排停电检修，刀闸屏蔽罩悬浮放电可通过操作后观察信号 趋势来决定是否检修；细小的尖刺放电可通过跟踪检测， 关注信号强度变化来决定是否检修
四、数据、图谱的分析与诊断
识别并排除干扰 对放电类型进行识别 对放电源进行定位 对放电信号危险性评估，制定检修策略
1、识别并排除干扰的方法
1）排除法：在开始测试前，尽可能排除干扰源的存在， 比如关闭荧光灯和关闭手机，检查周围有无悬浮放电 的金属部件；
2）屏蔽带法抗干扰；