GIS中典型缺陷局部放电的超声波检测
GIS设备超声波局部放电检测方法评估
GIS设备超声波局部放电检测方法评估GIS设备超声波局部放电检测方法评估超声波局部放电检测方法是一种利用超声波技术来检测GIS设备中的局部放电问题的方法。
下面将按照步骤思维的方式，对这种检测方法进行评估。
步骤1：确定检测目标和需求首先，需要明确我们的检测目标是GIS设备中的局部放电问题，并确定我们的检测需求，比如检测的准确度、检测速度和可靠性等。
步骤2：理解超声波局部放电检测原理接下来，需要深入了解超声波局部放电检测的原理。
超声波局部放电检测是通过发射超声波脉冲到GIS设备中，当波脉冲遇到局部放电时，会发生反射，通过接收反射的波脉冲并分析其特征，可以判断是否存在局部放电问题。
步骤3：选择合适的超声波检测设备在进行超声波局部放电检测之前，需要选择合适的超声波检测设备。
这些设备通常包括超声波发射器、接收器和分析软件等。
选择合适的设备需要考虑设备的灵敏度、分辨率和可操作性等因素。
步骤4：准备检测场景和设备在进行超声波局部放电检测之前，需要准备好检测场景和GIS设备。
检测场景应符合实际工作环境，确保检测结果的准确性。
同时，GIS设备应处于正常工作状态，以便准确检测局部放电问题。
步骤5：设置检测参数和位置在进行超声波局部放电检测之前，需要设置合适的检测参数和位置。
检测参数包括超声波的频率、脉冲宽度和增益等，这些参数需要根据具体情况进行调整。
同时，需要确定检测位置，即在GIS设备中的哪些部位进行检测。
步骤6：进行超声波局部放电检测在设置好检测参数和位置后，可以开始进行超声波局部放电检测。
通过将超声波发射到GIS设备中，并接收反射波脉冲，可以获取相关数据。
然后，使用分析软件对这些数据进行处理和分析，以判断是否存在局部放电问题。
步骤7：评估检测结果最后，需要对超声波局部放电检测的结果进行评估。
评估可以通过与其他手段进行对比，如红外热像仪检测或电流变压器检测等。
同时，还可以根据检测结果的准确度和可靠性来评估超声波局部放电检测方法的优势和不足之处。
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析随着电力设备的迅速发展，高压电力输配电设备的绝缘失效问题日益突出，尤其是在高压气体绝缘开关设备中，局部放电问题成为了一个十分严重的隐患。
局部放电不仅会导致设备的绝缘性能下降，甚至引发设备的故障和损坏，给电力系统的安全稳定和可靠性带来了严重影响。
为了及时发现和解决这一问题，需要借助先进的检测技术，而GIS超声波局部放电检测技术正是其中的一种。
本文将对GIS超声波局部放电检测技术的应用进行分析，旨在为相关领域的研究和实践提供一定的参考价值。
一、GIS超声波局部放电检测技术概述GIS（Gas Insulated Switchgear）超声波局部放电检测技术是一种利用超声波传感器对GIS设备进行实时和在线监测的技术。
该技术通过捕获和分析设备内部的超声波信号，可以有效检测设备中存在的局部放电现象，实现对设备绝缘状态的可靠评估。
与传统的局部放电检测技术相比，GIS超声波局部放电检测技术具有响应速度快、检测精度高、操作简便等优点，被广泛应用于电力系统和设备的绝缘状态监测和故障诊断中。
二、GIS超声波局部放电检测技术的应用分析1. 技术原理GIS超声波局部放电检测技术的基本原理是利用超声波传感器对GIS设备内部的超声波信号进行捕获和分析。
当GIS设备中存在局部放电时，放电产生的电磁波和机械波会引起设备内部气体的震荡和位移，产生特定频率和振幅的超声波信号。
通过超声波传感器实时监测设备内部的超声波信号，并利用信号处理和分析技术进行特征提取和识别，可以准确判断设备是否存在局部放电现象，进而评估设备的绝缘状态和健康状况。
2. 技术优势GIS超声波局部放电检测技术相比传统的局部放电检测技术具有如下优势：（1）高灵敏度：超声波传感器可以实时捕获微弱的超声波信号，对设备内部的局部放电活动具有高灵敏度，能够及时发现绝缘失效问题；（2）在线监测：技术可以实现对GIS设备的实时和在线监测，无需停机维护，不影响设备的正常运行；（3）检测精度高：通过对超声波信号的特征提取和分析，可以准确识别不同类型的局部放电活动，并对设备的绝缘状态进行可靠评估；（4）操作简便：技术操作简便，无需复杂的设备和环境条件，适用于不同类型的GIS 设备和实际工作场景。
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析【摘要】本文主要介绍了GIS超声波局部放电检测技术的应用分析。
在本文分别介绍了背景介绍、研究意义和研究目的。
接着在详细阐述了GIS 设备局部放电检测原理和超声波检测技术，并通过案例分析展示了GIS 超声波局部放电检测技术的应用。
同时探讨了该技术的技术优势和局限性，并对其发展趋势进行了探讨。
最后在对整个研究进行了总结分析，展望了未来的发展方向，重申了研究的意义。
GIS超声波局部放电检测技术的不断完善和应用将为电力设备安全运行提供更可靠的保障。
【关键词】GIS, 超声波, 局部放电检测技术, 应用分析, 技术优势, 局限性, 发展趋势, 总结分析, 未来展望, 研究意义1. 引言1.1 背景介绍GIS（气体绝缘金属封闭开关设备）在电力系统中扮演着重要的角色，其正常运行对于电力系统的安全稳定至关重要。
GIS设备存在局部放电问题，如果不及时检测和处理，将导致设备损坏甚至系统故障。
对GIS设备进行局部放电检测具有重要意义。
随着科技的发展，超声波检测技术被广泛应用于GIS设备的局部放电检测中。
超声波检测技术是一种非接触式的检测方法，通过声波的传播和反射来检测设备内部的缺陷和故障。
其检测速度快、灵敏度高的特点，使其成为GIS设备局部放电检测的理想选择。
在本文中，将结合GIS设备局部放电检测原理和超声波检测技术，分析GIS超声波局部放电检测技术的应用案例，探讨其技术优势和局限性，并展望未来发展趋势。
通过对GIS超声波局部放电检测技术的深入研究，可以为电力系统的安全运行提供重要参考，具有重要的研究意义和实际应用价值。
1.2 研究意义GIS超声波局部放电检测技术的研究意义体现在以下几个方面：GIS设备是电力系统中重要的高压开关设备，其正常运行对于电力系统的稳定运行至关重要。
局部放电是GIS设备运行过程中常见的故障形式，可以导致设备损坏甚至事故发生。
及时准确地检测GIS设备的局部放电现象，对于确保电力系统的安全稳定具有重要意义。
GIS超声局部放电检测技术
GIS 超声局部放电检测技术摘要：声学检测法可以在设备不停电情况下检测出GIS 内部是否存在局部放电现象，并可根据检测数据对GIS 内部缺陷类型和放电位置做出判断，这样便可以根据检测结果来指导GIS 的检修工作。
实际应用效果证明，应用该技术可有效降低GIS 故障发生率，确保了GIS 设备的安全稳定运行。
关键词：GIS ；局部放电；声学检测法；在线检测1 引言气体绝缘金属密封开关设备（GIS ）因其具有体积小、占地面积少、受外界环境影响小、内部元件（包括绝缘件）运行寿命长等优点，已经广泛用于高压输变电系统中。
但是从运行情况来看，事故和故障仍然时有发生，这不仅仅由加工、装配、运输和现场安装产生的缺陷引起，而且还必须考虑到运行中的部件老化、操作引起的部件移位等因素[1]。
据经验统计表明：60%以上的GIS 内部局放故障是可以预先检测的，因此采用先进的GIS 现场试验及在线故障诊断技术，可以预先发现，及时进行处理。
GIS 设备绝缘缺陷检测方法主要有传统试验方法和在线测试方法两大类：传统检测方法即电气局部放电法；在线测试法包括超高频（UHF ）测量法、甚高频（VHF ）测量法和超声测量法。
其中甚高频测量法已经基本不再采用，国际大电网CIGRE 推荐采用超声测量法[2、3]。
2 GIS 内部局放起因GIS 绝缘系统中的缺陷可能是单元在工厂制造过程产生的和/或在现场安装过程产生的，也可能是在正常运行中产生的（例如快速接地开关或断路器的操作产生的颗粒）。
其中最重要的缺陷有如下几种：（1）带电或接地部分上的凸起将使电场局部增高，这种缺陷对交流耐受电压水平影响较小，因为交流电压变化缓慢，顶部的电晕有时间形成空间电荷使顶端受到屏蔽。
对于雷电冲击或隔离开关操作产生的极快波前瞬态电压，它们的持续时间太短，不足以形成空间电荷，因此这种类型缺陷将使雷电冲击耐受电压水平大大降低。
a b c da bc d图1 GIS 的内部局放（2）自由移动颗粒的存在可能使交流耐受电压水平明显降低，降低的多少取决于颗粒的形状和位置；颗粒越长而且越接近高压导体，危险性越大，如果它们移动到支持绝缘子上，则变得更危险。
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超声波局部放电检测技术的应用分析
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析一、引言二、GIS超声波局部放电检测技术概述GIS超声波局部放电检测技术是利用局部放电现象产生的超声波进行检测和诊断的一种技术。
当GIS设备发生局部放电时，会产生瞬间的高温和高压，导致局部气体击穿，形成局部放电等现象。
这些现象会产生一定频率和振幅的超声波，通过超声传感器和信号处理系统，可以捕捉到这些超声波信号，并进行分析诊断。
通过监测和分析这些超声波信号的频率、幅值和时域特征，可以实现对GIS设备的局部放电故障进行早期诊断和预警。
目前，GIS超声波局部放电检测技术已经在电力行业得到了广泛的应用。
通过实验和实际应用，已经证明了该技术在GIS设备的故障诊断和在线监测方面具有较高的可靠性和准确性。
在现有的GIS设备中，一些生产厂家已经配备了超声波传感器和专业的局部放电诊断系统，可以实现对GIS设备进行实时的超声波信号监测和分析。
通过这些系统，可以实现对GIS设备的局部放电故障进行早期诊断和预警，有效地提高了设备的安全性和可靠性。
GIS超声波局部放电检测技术也存在一些局限性：1. 复杂性：超声波信号受到外界环境的影响较大，需要对信号进行较为复杂的处理和分析，增加了系统的复杂性和成本。
2. 实际应用限制：由于超声波信号易受外界干扰，检测结果受到环境因素的影响较大，在实际应用中需要根据具体情况进行合理的布置和调试。
五、未来发展趋势及应用前景随着数字化技术的快速发展和信息化水平的提高，GIS超声波局部放电检测技术在未来的发展前景非常广阔。
一方面，随着超声波传感器和信号分析系统的不断改进和完善，技术的可靠性和准确性将会得到进一步提高。
在智能电力系统的背景下，GIS超声波局部放电检测技术将得到更广泛的应用。
未来，该技术将会在电力设备智能化管理系统中扮演更为重要的角色，实现对GIS设备的智能监测和故障诊断。
GIS盆式绝缘子表面缺陷的局部放电检测
GIS盆式绝缘子表面缺陷的局部放电检测摘要：局部放电（以下简称局放）指设备绝缘系统部分被击穿的电气放电，这种放电可以发生在导体（电极）附近，也可发生在其他位置。
超声波法（Acoustic Emission，简称AE）是指通过对电力设备发生局部放电（Partial Discharge，简称PD）时产生频率介于20～200kHz区间的声波信号进行采集、处理和分析来获取设备运行状态的一种状态检测技术，又称声发射法。
超声波法由于灵敏度低，易于受到外界干扰等原因，一直没有得到广泛的应用。
关键词：GIS盆式绝缘子；表面缺陷；局部放电；检测前言气体绝缘组合电器（GIS）因其占地面积小、绝缘性能好、可靠性高、配置灵活、检修周期长、维护工作量小等优点，被广泛应用于各种电压等级的电力系统中。
随着电网电压等级和系统容量的不断增加，GIS对于保障电力系统的安全与稳定起着举足轻重的作用，对整个电网的稳定运行有着不可或缺的影响。
1盆式绝缘子表面缺陷的产生和发展机理盆式绝缘子表面缺陷是影响GIS绝缘性能的重要因素，而盆式绝缘子常常会出现气泡、异物、脏污以及裂纹缺陷。
因而探究气泡、异物、脏污以及裂纹等缺陷的产生和发展机理是研究盆式绝缘子表面缺陷的重要内容。
1.1气泡缺陷盆式绝缘子气泡缺陷主要是盆式绝缘子在生产过程中由于生产操作不规范、工艺流程不完善，导致盆式绝缘子在浇注过程中混入微量气体，造成盆式绝缘子的气泡缺陷。
再者，由于环氧树脂在固化过程中的收缩以及环氧树脂与金属电极热膨胀系数不同而产生空隙和层离。
然而，环氧树脂介电常数大于空气介电常数，因此气泡附近会承担较高的电压，产生电场畸变，造成局部放电，严重时会导致盆式绝缘子断裂。
1.2异物缺陷盆式绝缘子表面残留金属微粒是GIS最为常见的绝缘缺陷。
在外施交流电场作用下，静电力会使金属微粒在GIS腔体内做直立旋转、舞动运动。
这一过程与外施电压及微粒特性有关。
金属微粒在跳动过程中容易散射至盆式绝缘子表面。
特高频及超声波法在GIS设备带电检测中的应用
特高频及超声波法在GIS设备带电检测中的应用一、特高频及超声波检测技术简介特高频检测技术是一种基于局部放电的无损检测技术，其原理是利用特高频信号对局部放电进行检测和定位。
局部放电是由电力设备中的绝缘缺陷或电介质中存在的气体、固体、液体杂质等引起的放电现象，是电气设备故障的常见形式之一。
特高频检测技术通过接收放电信号的特性特征，可以准确地判断放电的类型、位置和程度，从而实现对设备的状态监测和故障诊断。
而超声波检测技术则是利用超声波在物质中传播的特性来进行检测和定位。
当设备中存在局部放电现象时，放电会产生瞬间的高温和高压，导致周围介质的瞬时膨胀和振动，产生超声波。
通过接收和分析这些超声波信号，可以准确地定位设备中的局部放电缺陷。
特高频及超声波检测技术具有无损检测、高灵敏度、高分辨率、可在线监测等优点，已被广泛应用于电力设备的故障诊断和状态监测中。
1. 局部放电监测GIS设备中的局部放电是导致其故障的主要原因之一，因此对局部放电的监测和诊断成为了GIS设备带电检测的重点。
特高频及超声波法可以实现对GIS设备中局部放电的实时监测和定位，提供了一种有效手段来解决GIS设备的局部放电问题。
通过特高频技术，可以对GIS设备中发生的局部放电进行精确的定位和诊断。
通过检测局部放电信号的脉冲特性、频率分布等参数，可以判断放电的类型和位置，从而及时发现GIS设备中的故障隐患。
超声波检测技术也可以对局部放电引起的超声波进行实时监测和分析，提供了一种更直观、更可靠的手段来进行故障诊断和定位。
2. 设备状态评估除了局部放电的监测和定位外，特高频及超声波法还可以用于GIS设备的状态评估。
通过对GIS设备进行特高频及超声波检测，可以对设备的绝缘状态、放电水平、损伤程度等进行全面评估，为设备的运行状态提供了科学的依据。
3. 故障诊断和预警特高频及超声波检测技术可以实现对GIS设备中局部放电的实时监测和定位，对设备中的故障隐患进行早期预警。
GIS局部放电超声波检测原理
GIS局部放电超声波检测原理GIS在运行电压、热、力等作用下的绝缘劣化和设备在生产、运输、装配调试、运行和维修过程产生或留下的各种潜伏性缺陷，会逐渐扩展致使内绝缘的电气强度下降，而导致故障。
在电场作用下，导体间绝缘仅部分区域被击穿的电气放电现象称为局部放电。
前期潜伏性故障主要以局部放电的形式表现出来。
局部放电是一种脉冲放电，电力设备产生局部放电时，它会在GIS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，这些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判断依据。
在GIS设备内部发生局部放电时会产生电荷中和的过程，会产生较陡的电流脉冲，使得局部放电发生的局部区域内SF6气体瞬间受热而膨胀，形成一个类似爆炸的效果，放电结束后原来受热而膨胀的区域恢复到原来的体积，这种由于局部放电产生的一涨一缩的体积变化引起了介质的疏密瞬间变化，形成超声波，从局部放电点以球面波的方式向四周传播。
因此当发生局部放电时也伴随着超声波的产生，局部放电由一连串的脉冲形成，由此产生的声波也是由脉冲形成。
另一方面，超声波检测法还可以检测运动颗粒产生的机械波，一般工程上应用超声波区分颗粒的运动状态。
局部放电产生的声波频谱分布很宽，约为10Hz~107Hz，监测到的声波频率随着不同的GIS结构、放电状态、传播媒质以及环境条件的不同而改变。
由于在SF6气体中声波的衰减很大，约为空气中的20倍，并且高频分量的衰减要比低频分量大得多，因此能检测到的声波低频分量比较丰富。
在GIS中，除了局部放电产生的声波外，还有导电微粒碰撞金属外壳、电磁振动以及操作引起的机械波振动等发出的声波，但是这些声波的频率都比较低，一般都在10kHz左右。
GIS由于金属尖端、自由金属颗粒、悬浮电位、绝缘子气泡和绝缘子表面颗粒会产生局放信号，其中金属尖端、自由金属颗粒、悬浮电位会产生超声波信号。
超声波传播到两种不同介质的分界面上时，入射波的一部分能量被界面反射回来，称为反射波，另一部分能量透过界面进入另一种介质，称为折射波。
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析GIS超声波局部放电检测技术是通过探测局部放电过程产生的超声波信号，利用超声波传感器进行信号采集、信号处理和分析来实现的。
传感器将超声波信号转化成电信号，通过信号处理系统对不同频率、振幅和相位的信号进行分析，从而判断设备是否存在局部放电现象。
通过观察和分析超声波信号的性质和规律，可以准确地判断设备是否存在局部放电问题，进而进行及时修复，确保设备的安全运行。
其特点主要如下：1. 高灵敏度：超声波局部放电检测技术对微小放电故障有着很高的探测灵敏度，可以及时发现设备中的潜在问题，防止事故的发生。
2. 高精度：通过对超声波信号的精确分析和处理，可以准确地定位故障点，为后续的检修工作提供重要参考。
3. 非破坏性：相比传统的检测方法，超声波局部放电检测技术无需对设备进行拆卸和破坏性检测，可以保障设备的完整性和安全性。
1. 提高设备安全性能GIS超声波局部放电检测技术的应用可以及时捕捉并分析设备的局部放电信号，实现对设备的实时监测和故障诊断。
通过对设备的局部放电情况进行及时发现和处理，可以有效地提高设备的安全性能，降低事故的发生率，为电力设备的安全运行提供重要保障。
2. 优化设备维护管理超声波局部放电检测技术结合信息化管理系统，可以实现设备的远程监测和智能化管理。
对设备的局部放电情况进行长期追踪和分析，可以为设备的维护管理提供重要的数据支持和决策依据，及时制定维护计划，延长设备的寿命，降低维护成本。
3. 提升设备性能和可靠性通过超声波局部放电检测技术的应用，可以发现并解决设备中存在的潜在问题，对设备进行定期检测和维护，从而提升设备的整体性能和可靠性。
优化设备运行状态，减少局部放电的发生，延长设备的使用寿命，降低维护成本。
4. 推动电力设备升级改造GIS超声波局部放电检测技术的应用，将为电力设备的升级改造提供技术支持和数据支持，为设备的远程监测和自动化维护提供技术保障，推动电力设备向智能化、高效化方向发展，实现电力行业的技术升级和产业升级。
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析GIS超声波局部放电检测技术是一种用于气体绝缘开关设备（GIS）的局部放电检测技术。
该技术通过利用超声波的传播和反射特性来检测设备中的局部放电缺陷，能够实时监测设备的放电情况，帮助提前预警和及时处理设备的故障。
该技术能够提供可靠的放电检测结果。
通过分析超声波的传播路径和反射信号，可以准确地识别出设备中的局部放电缺陷，并判断其严重程度。
这种非接触式的检测方式不仅可以避免人员接触高压设备而产生安全隐患，还能够提高检测的准确性和可靠性。
该技术具有高效的实时监测能力。
由于超声波的传播速度较快，可以实现对设备中局部放电情况的实时监测。
一旦检测到设备中出现局部放电缺陷，就能够立即发出警报并采取相应的维修措施，避免设备故障的发生和扩大。
该技术具有良好的适应性和可扩展性。
GIS超声波局部放电检测技术适用于不同类型和规模的气体绝缘开关设备，可以应用于电力系统、工业生产和交通运输等领域。
该技术可以与其他监测设备和系统相结合，形成综合监测网络，进一步提高设备的故障检测和维修能力。
GIS超声波局部放电检测技术还具有经济效益。
相比传统的局部放电检测方法，该技术不需要对设备进行拆解或停机检修，可以节省维修时间和成本。
该技术可以利用已有的设备和管线，无需增加额外的检测设备和设施，降低了投资成本。
GIS超声波局部放电检测技术具有可靠性、实时监测能力、适应性和经济效益等优点，广泛应用于各个领域的气体绝缘开关设备中。
随着该技术的不断发展和完善，相信其在放电检测领域会有更广阔的应用前景。
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析一、GIS超声波局部放电检测技术的原理GIS超声波局部放电检测技术是利用超声波传播的原理来检测设备中的局部放电情况。
当局部放电发生时，会产生一定的声波，并通过介质传播出来。
利用超声传感器将这些声波接收并转换为电信号，通过信号处理和分析可以判断出是否存在局部放电现象。
在GIS设备中，由于其燃气绝缘特性以及金属封闭结构的特点，放电产生的声波会受到一定的阻尼和干扰，因此需要通过合理的超声波检测技术来获取有效的信号并进行分析判断。
二、GIS超声波局部放电检测技术的特点1. 高灵敏度：GIS超声波局部放电检测技术对于微弱的声波信号具有很高的敏感度，能够有效地检测出微小的局部放电情况，提前发现设备潜在的故障隐患。
2. 宽频段：GIS超声波局部放电检测技术能够应用于较宽的频段范围内，通过对不同频率的声波进行采集和分析，可以对不同类型的放电进行有效的识别和判断。
3. 高分辨率：GIS超声波局部放电检测技术能够实现对信号的高分辨率采集和处理，可以较为准确地定位和判断局部放电的位置和严重程度。
4. 非侵入性：GIS超声波局部放电检测技术无需对设备进行破坏性的检测，通过外部传感器即可完成检测过程，不会对设备的正常运行产生影响。
四、GIS超声波局部放电检测技术存在的问题及展望1. 超声波信号的复杂处理：GIS超声波局部放电检测技术需要对采集到的声波信号进行复杂的处理和分析，存在一定的算法和技术难度。
2. 复杂环境的影响：在实际的运行环境中，设备周围的环境噪声和干扰会对超声波信号的采集产生影响，需要有效地应对这些干扰。
3. 技术和设备的不断更新：随着科技的不断发展，GIS超声波局部放电检测技术也在不断更新和改进，需要对新技术和新设备进行及时的学习和更新。
未来，随着电力系统的智能化和数字化转型的加速推进，GIS超声波局部放电检测技术将会在技术水平、设备性能和应用领域上得到进一步的提升和拓展。
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析引言气体绝缘金属封闭开关设备（Gas Insulated Switchgear, GIS）是电力输配电系统中重要的电器设备之一，其在电力系统中具有重要的作用。
由于GIS设备长期运行、恶劣的运行环境以及设计制造工艺、材料等问题，随着设备的老化，其内部可能存在局部放电等故障。
局部放电是GIS设备故障的重要原因之一，常常引发设备事故和电网事故，严重危害电网安全稳定运行。
对GIS设备进行局部放电检测和监测具有重要的意义。
GIS超声波局部放电检测技术GIS超声波局部放电检测技术是一种非接触式的局部放电检测技术，它利用超声波传感器和信号分析设备对GIS设备进行局部放电检测。
在GIS设备中，局部放电故障产生的高频电磁波和超声波信号是检测的主要手段。
超声波局部放电检测技术通过分析这些高频电磁波和超声波信号，可以准确地检测到GIS设备中的局部放电故障。
该技术主要包括以下几个步骤：首先是在GIS设备的外壳表面粘贴多个自适应式传感器，然后采用先进的超声波信号处理技术对信号进行分析和处理，最后结合GIS设备的运行状态和故障特征，实现对局部放电故障的准确定位和诊断。
GIS超声波局部放电检测技术的应用实践1.现状分析由于GIS设备在电力系统中的重要地位，其安全稳定运行对电网的安全稳定运行具有关键性的作用。
GIS设备的故障率较高，其中局部放电是最常见的故障。
传统的局部放电检测技术主要包括电磁波检测技术、红外热像技术、紫外摄像技术等，但这些技术在检测灵敏度、准确性和耐干扰能力等方面存在一定的局限性。
2.技术特点GIS超声波局部放电检测技术具有以下几个显著的技术特点：（1）高灵敏度：该技术能够对GIS设备内部微小的局部放电故障进行高灵敏度的检测，有效提高了对GIS设备内部故障的发现率。
（2）定位准确：通过对超声波信号的分析和处理，可以对GIS设备内部的局部放电故障进行精准的定位，为后续的维护和处理提供了重要的信息支持。
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局部放电超声波检测技术
GIS局部放电超声波检测技术一、GIS局部放电超声波检测原理SF6气体绝缘组合电气设备（GIS）因其具有故障低、免维护等特点而在电力系统中被广泛使用。
但是GIS具有全封闭的特殊性，使得除了进行微水检测等少数试验项目外，现行的高压电气设备例行试验的大多数项目无法采用GIS，长期以来它几乎处于无维护状态。
GIS设备内部出现的缺陷，不容易进行排查。
随着GIS电压等级的提高和体积的缩小，GIS内部电场越来越高。
GIS内部主要绝缘介质有SF6气体和环氧绝缘构件等。
当绝缘存在缺陷时，内部场强分布便会发生畸变，导致局部放电而使内部绝缘受到破坏，同时往往伴随着超声信号的产生。
因此目前国内外广泛采用局部放电超声波检测技术等非电量测量法来检测GIS故障。
通过收集这些声信号，并根据实际经验加以分析，可以对GIS的运行状况进行评估。
局部放电超声波检测原理如下图在GIS的各类故障中，绝缘故障占有较大比例。
实际运行情况表明，故障发生时常常并没有进行系统操作，也不存在过电压。
导致这些绝缘故障的主要是一些晓得绝缘缺陷，如内部故障缺陷、自由颗粒、毛刺、接触不良、固体绝缘表面脏污等。
随着这些微小缺陷的逐渐扩大，会使放电所产生的电荷在固体绝缘表面逐渐积累，导致电场分布的严重畸变。
要及时发现这些潜在的绝缘缺陷，必须依靠局部放电超声波检测。
GIS可分为三相共体式和分相式两种。
尽管GIS在结构设计上不尽相同，但内部结构基本一致，主要有SF6气体、绝缘支座、拉杆、盘式绝缘子、导电体、气室外壳等。
GIS绝缘故障的发生，可能是在产品产生、现场安装以及运行操作等过程中。
如下图，导致GIS产生局部放电的原因具体分为以下几种：（1）气室内导体上和金属外壳上的异常凸起。
GIS在装配过程中留下的焊疤或较大的毛刺等，往往在老炼试验中无法清除，便在运行的气室内留下异常凸起点。
此类缺陷危害较大，会造成气室内局部场强不均匀。
当局部场强达到某一水平时，凸起点将出现尖端闪络。
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析一、GIS超声波局部放电检测技术概述GIS超声波局部放电检测技术是利用超声波传感器监测GIS内部的放电活动，以识别可能存在的缺陷和故障隐患。
其工作原理是通过检测内部放电活动所产生的超声波信号，从而实现对GIS设备的故障检测和预警。
超声波检测技术具有高灵敏度、高分辨率和无损检测的优点，可对GIS设备进行全面、准确的检测，对设备的安全运行起着关键作用。
二、GIS超声波局部放电检测技术的应用1. 故障预警和监测GIS超声波局部放电检测技术可用于实时监测GIS设备的放电活动，及时发现可能存在的故障隐患，并提前预警，从而减少设备的突发故障和意外停机，保障电网系统的安全稳定运行。
2. 缺陷识别和定位通过对GIS设备内部放电活动及超声波信号的分析和处理，可以准确识别不同类型的设备缺陷，并确定其位置和程度，为设备的维护和修复提供重要依据。
3. 健康状态评估通过对GIS设备的超声波局部放电检测数据进行长期监测和分析，可以对设备的健康状态进行评估和分析，为设备的维护和管理提供科学依据，延长设备的使用寿命。
4. 故障诊断与分析当GIS设备发生故障时，超声波局部放电检测技术可以快速准确地诊断故障的原因和性质，为故障的修复和维护提供重要的技术支持。
三、技术发展趋势1. 联网监测技术随着物联网技术的发展，GIS超声波局部放电检测技术将与物联网技术结合，实现对GIS设备的远程、自动化、实时监测，大大提高设备监测的效率和准确性。
2. 数据分析与智能诊断未来，超声波局部放电检测技术将与大数据分析、人工智能等技术相结合，建立更加智能化的故障诊断与预测模型，实现对GIS设备故障的快速准确诊断和预测。
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析GIS超声波局部放电检测技术是一种新兴检测技术，在GIS设备的安全运行中具有重要的应用价值。
本文将从技术原理、应用实例、发展前景等方面介绍GIS超声波局部放电检测技术。
一、技术原理局部放电是GIS设备中常见的故障形式之一，它会产生高频信号。
GIS超声波局部放电检测技术是利用超声波探头检测高频信号，进而确定局部放电故障的位置和性质。
具体的检测过程如下：1.超声波发射器向GIS设备发射高频信号；2.如果GIS设备中存在局部放电故障，那么高频信号会在故障部位反射，并被超声波探头捕获；3.超声波探头将捕获到的高频信号送至检测仪器进行处理和分析；4.通过分析处理后的信号，确定局部放电故障的位置和性质。
二、应用实例1.故障判断：利用超声波探头对GIS设备进行检测，能够及时发现局部放电故障，进而预测可能产生的故障危害。
2.设备评估：超声波局部放电检测技术还能评估GIS设备的性能和寿命情况，进而提高GIS设备运行的可靠性和安全性。
3.故障诊断：当GIS设备出现故障时，超声波局部放电检测技术能够定位故障的位置和性质，为修复提供有力的支持。
三、发展前景1.更高的检测精度：通过技术创新和算法优化，将实现更高的检测精度和准确度。
2.更多的应用场景：未来，GIS超声波局部放电检测技术将广泛应用于电力、化工、石油等行业领域，为行业的安全运营提供更加可靠的技术支撑。
3.智能化检测：未来，通过将超声波局部放电检测技术与人工智能技术相结合，将实现智能化检测和预测，进一步提升GIS设备的安全性和可靠性。
总之，GIS超声波局部放电检测技术的应用价值将越来越得到重视，未来将有更加广泛的应用前景。
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局部放电超声波检测技术
GIS局部放电超声波检测技术一、GIS局部放电超声波检测原理SF6气体绝缘组合电气设备（GIS）因其具有故障低、免维护等特点而在电力系统中被广泛使用。
但是GIS具有全封闭的特殊性，使得除了进行微水检测等少数试验项目外，现行的高压电气设备例行试验的大多数项目无法采用GIS，长期以来它几乎处于无维护状态。
GIS设备内部出现的缺陷，不容易进行排查。
随着GIS电压等级的提高和体积的缩小，GIS内部电场越来越高。
GIS内部主要绝缘介质有SF6气体和环氧绝缘构件等。
当绝缘存在缺陷时，内部场强分布便会发生畸变，导致局部放电而使内部绝缘受到破坏，同时往往伴随着超声信号的产生。
因此目前国内外广泛采用局部放电超声波检测技术等非电量测量法来检测GIS故障。
通过收集这些声信号，并根据实际经验加以分析，可以对GIS的运行状况进行评估。
局部放电超声波检测原理如下图在GIS的各类故障中，绝缘故障占有较大比例。
实际运行情况表明，故障发生时常常并没有进行系统操作，也不存在过电压。
导致这些绝缘故障的主要是一些晓得绝缘缺陷，如内部故障缺陷、自由颗粒、毛刺、接触不良、固体绝缘表面脏污等。
随着这些微小缺陷的逐渐扩大，会使放电所产生的电荷在固体绝缘表面逐渐积累，导致电场分布的严重畸变。
要及时发现这些潜在的绝缘缺陷，必须依靠局部放电超声波检测。
GIS可分为三相共体式和分相式两种。
尽管GIS在结构设计上不尽相同，但内部结构基本一致，主要有SF6气体、绝缘支座、拉杆、盘式绝缘子、导电体、气室外壳等。
GIS绝缘故障的发生，可能是在产品产生、现场安装以及运行操作等过程中。
如下图，导致GIS产生局部放电的原因具体分为以下几种：（1）气室内导体上和金属外壳上的异常凸起。
GIS在装配过程中留下的焊疤或较大的毛刺等，往往在老炼试验中无法清除，便在运行的气室内留下异常凸起点。
此类缺陷危害较大，会造成气室内局部场强不均匀。
当局部场强达到某一水平时，凸起点将出现尖端闪络。
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2.5
2.0
气压为 0.35 MPa，
1.5
传感器应频率为 30 kHz
1.0 20 30 40 50 60 70 80
施 压 电 压 /kV
图 6 尖刺模型超声信号幅值变化曲线
（1）放电源位于中心导杆，声波传播相对较远，在 腔体上又产生折射和反射，因此超声信号衰减较大[9] 。
（2） 负 电 晕 时 尖 刺 处 场 强 游 离 的 正 离 子 缓 慢 移 向尖刺电极并与电极上的电荷中和， 游离出的电子 被电场力斥出游离区。因区外场强迅速减小，电子运 动速度减慢，在电负性 SF6 中形成质量大的负离子， 它运动速度低， 在电晕层外围区域聚积为大量负空 间电荷并减弱电晕区的场强，使游离停止，此后正离 子逐渐向阴极迁移，负离子则向外扩散，使尖刺电极 附近电场重新增强，游离再次发生。如此不断重复就
2 局部放电测量电路及试样
2.1 局部放电测量电路 测量系统接线见图 2。 试品为一段 220 kV GIS
单相母线腔体 （内导体外直径/外壳内直径尺寸为 106 mm/320 mm），见图 3。 由于试验中同时采用脉冲 电流法测量局部放电信号， 所以在电路中添加耦合 电容 Ck 和检测阻抗 R。 为了避免非 GIS 内部局部放 电信号的干扰， 实验中使用的变压器为无局部放电 变压器，高压引线采用直径为 准10 的软铝管最大地 保证了“干净”的实验背景。 为了避免 GIS 击穿后损 坏 R 以及测量系统，线路上还串联了保护电阻 Z，同 时还保证了测量系统良好接地。
有计划地安排维修，减少设备的损坏，避免事故发生 所带来的巨大损失。因而局部放电的检测、评价和定 位也就成为 GIS 绝缘状况监测的重要手段。
笔者设计和模拟了 GIS 常见的局部放电模型， 使用超声绝缘检测仪器采集并处理局部放电信号， 提取信号中的有效参数， 对比了不同放电模型下超 声信号的区别， 并指出了超声波法在局部放电源定 位上的实用性， 为使用超声信号进行 GIS 局部放电 检测和局部放电模式识别提供有意义的结果。
外壳 金属突起物 导电杆
53 mm
金属 突起物
（a） 尖 刺 模 型
外壳
铝片
导电杆
1.5 mm
悬浮 铝片
（b ） 悬 浮 铝 片 模 型 图 4 GIS 缺陷模型示意图
3 试验结果及分析
针对两种放电模型， 利用图 2 进行了局部放电 测量。 通过电缆将压电式传感器的数据传送到处理 器，也可以输入到示波器查看时域波形。超声传感器 的谐振频率为 30 kHz，前端增益 40 dB。
中图分类号： TM835
文献标志码： A
文章编号：1001 - 1609（2009）01 - 0072 - 04
Ultrasonic Detection of Partial Discharge on Typical Defects in GIS
LI Da-jian1， LIANG Ji-zhong1， BU Ke-wei2， YANG Jing-gang1， LI Yan-ming1
图 5 描绘了电晕放电超声信号的 PRPD 谱图和 时域波形图以及对其快速傅里叶变换所得的频谱分 析图，从图 5（a）中可以看到采集到的超声信号都在 5 mV 以下。 由于尖-板放电时的极性效应，尖端电晕 放电信号在放电起始时刻主要集中在负半周，其峰值 附近的放电信号尤为强烈。 从图 5（b）可以看到采到 的 超 声 波 有 很 长 的 “尾 巴 ”，主 要 是 由 于 声 波 在 腔 体 、
ÁÁÁ第45卷第1期
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产生。 实验中在高压导杆表面径向安装一根银针来模 拟这种放电 类型，见图 4（a）。 模 型为一根长 度 为 50 mm、尖端处等效半径为 100 μm 的针尖模型，固定 在高压导杆上。这种模型有利于电晕放电的产生。第 2 种模型见图 4（b），用与高压导杆间距为 1.5 mm 的 铝片模拟导杆上的悬浮电位放电。 每次当铝片与高 压导杆之间的电压差超过他们之间气隙所能承受的 电压时就会产生局部放电。
波形、幅值和 PRPD 图上会呈现出不同的特点，通过对 GIS 腔体不同位置的检测，可以精确的定位出缺陷位置。 研究表明，超声
的方法在检测 GIS 局部放电信号时有较好的灵敏度和精确的定位，检测结果为今后对 GIS 局部放电模式识别提供了试验依据。
关键词： GIS； 超声波法； 局部放电； 灵敏度； 定位； PRPD
（1. School of Electrical Engineering， Xi’an Jiaotong University， Xi’an 710049， China； 2. Measurement Center of Haidong Supply Company， Haidong 810600， China）
性较强，从而它的能量较为集中，可以通过外壁的超
收稿日期：2008 - 03 - 05； 修回日期：2008 - 09 - 27
作 者 简 介 ：黎 大 健 （1983-），男 ，硕 士 研 究 生 ，研 究 方 向 为 电 力 设 备 状 态 检 测 与 故 障 诊 断 。
2009 年 2 月
声传感器收集超声放电信号并对信号进行分析，见 图 1[6] 。
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第 45 卷 第 1 期 200F9e年b. 20092 月
HHigighhVVooltlataggeeAAppppaararatutuss
Vol.45 No.1 Feb. Vol.240509 No.1
GIS 中典型缺陷局部放电的超声波检测
黎大健 1， 梁基重 1， 步科伟 2， 杨景刚 1， 李彦明 1
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Feb. 2009
High Voltage Apparatus
Vol.45 No.1
法兰上的反射造成的。 对此时域波形进行频域分析， 结果见图 5（c），可看到超声信号的能量比较集中，主 要在 15～30 kHz，而在高于 30 kHz 以上的能量很小。
5
4 3
噪声水平 2
1
幅 值/mV
幅 值/mV
局部放电
SF6 φ
GIS 外壳 传感器
图 1 超声波法检测 GIS 局部放电示意图
在很多种情况下，电检测法并不能十分有效地工 作，特别是当背景干扰严重或试品容量过大时，并且 很多情况下电检测法并不能给出局部放电点定位的 依据，而超声检测法在抗干扰和局部放电源定位上有 很大的优势。 所以，在现场中超声方法与电检测法联 合应用于局部放电在线检测，已取得良好的效果[7] 。
Abstract: For detecting partial discharge of SF6 gas insulation switchgear （GIS） with the ultrasonic method， a 220 kV GIS bus bar cavity was taken as an object to design and simulate the typical partial discharge models in GIS. PD signals on different defects were thus detected with the ultrasonic method. The experimental results indicated that the ultrasonic signals of different defects showed different characteristics in waveform， amplitude and phase resolved partial discharge chart. The PD source could be accurately located with the ultrasonic method by changing the location of sensor. The research demonstrate that the ultrasonic method has better sensitivity and accuracy in PD source localization ， which is helpful in PD pattern recognition for GIS. Key words: GIS； ultrasonic method； partial discharge（PD）； sensitivity； location； phase resolved partial discharge（PRPD）
Z
Ck
Cx
Hv R
电缆
传感器
处理器
电缆
处理器
图 2 测量系统示意图
图 3 试验中使用的 GIS 实物图
2.2 缺陷模型 GIS 中常见的缺陷包括：金属突起物缺陷、金属
悬浮缺陷、自由颗粒缺陷以及绝缘子缺陷等。由于篇 幅限制， 笔者只选取金属突起和金属悬浮两种缺陷 用于描述超声波法检测局部放电。 金属突起通常是 由于不良加工、机械破坏或组装时擦刮而出现的，尖 头突出形成绝缘气体中的高场强区，导致局部放电的
技术（Ultrasonic Pulse-echo Radar），主要应用于材料 内部裂纹检测。 近几年兴起的声发射技术（AE）得到 了更广泛的应用。
电力设备内部发生局部放电时会发出超声波， 不同的电力设备、 环境条件和绝缘状况产生的声波 频谱都不相同 [3] 。 GIS 中沿 SF6 气体传播的只有纵 波，而在 GIS 外腔体中，既可以传播横波也可以传播 纵波[5] 。 GIS 中的局部放电可以 看作以点源 的方式 向四周传播，由于超声波的波长较短，因此它的方向
使用超声检测法， 通过比较两种局部放电模型 的试验结果， 可以看到两种放电模型下放电特性的 区别。 3.1 放电模型局部放电超声信号比较
（1）高 压 导 杆 上 的 尖 刺 尖 端 处 电 场 集 中 ，产 生 电 晕放电。放电发生于导杆附近时，局部放电源可以看 成一个点源向其四周发射球面波， 其高频部分直接 往腔体传播，而低频部分向多个角度传播，传播路径 较 远[6] 。 由 于 SF6 的 声 波 吸 收 率 相 对 很 强 （其 值 为 26 dB/m，类 似 条 件 下 空 气 仅 为 0.98 dB/m），并 且 随 频率增大而增加， 所以电晕放电中高频部分的声波 会有很大衰减[8]。 声波传播到腔壳上时，会发生部分 的反射和折射。