GIS帶電運行中局部放電檢測方法

張振+++孫毅

摘 要：近年來，隨著時代經濟的飛速發展以及科學技術的日新月異，電網建設逐漸加快了發展的步伐，以至于六氟化硫氣體絕緣金屬封閉開關設備被廣泛的應用于電網的發展中，而其設備帶電運行中局部放電的如何檢測成為當今電網建設行業領域研究的熱點之一。本文首先說明了GIS帶電運行中局部放電檢測的試驗平臺，進而確立了GIS帶電運行中局部放電檢測的方案，最后分析總結了GIS帶電運行中局部放電檢測方法。

關鍵詞：GIS；局部放電；檢測方法

中圖分類號：TM595 文獻標識碼：A

21世紀的今天，電網建設逐漸發展，從而對電力設備的運行以及檢測提出了更高的要求，本文對GIS帶電運行中的局部放電檢測方法進行探討分析，進而將一套GIS帶電運行中局部放電檢測平臺加以構建，借助于脈沖電流法、超聲波法以及高頻法來檢測高壓導體尖端、懸浮尖端以及地電極尖端等局部放電現象，著重分析帶電設備存在的局部放電問題，進而推動了現代化電網的全面建設。

一、GIS帶電運行中局部放電檢測試驗平臺

現如今，電力系統快速發展，GIS在其能量傳輸中的應用越來越廣泛，但是就其實質性而言，設備在實際的運行過程中，難免存在各種各樣的問題，其局部放電同樣也是相對嚴重的問題之一。一旦GIS帶電運行中出現局部放電，GIS的絕緣老化速度將會加快，從而有可能導致GIS發生故障，影響電力系統的正常運行。所以帶電運行中的GIS有必要定期進行局部放電的試驗。

GIS帶電運行中局部放電檢測試驗平臺主要是在GIS的基礎上建立起來的，對套管、直線段試管母線、隔離開關、接地開關以及盆式絕緣子等絕緣設備進行試驗檢測，試驗的電源主要采取750kV的試驗變壓器。

二、GIS帶電運行中局部放電檢測方案的確立

GIS帶電運行中局部放電檢測方案確立，需要正確合理的選取缺陷和方法，對于缺陷和方法的選取主要有以下具體體現：

選取缺陷

對于GIS設備的缺陷來說，主要表現在導體以及地電極上存在一定的毛刺或者是突起現象，進而使得局部電場發生畸變。GIS帶電運行中出現故障往往也是由于設備在實際的安裝過程或者是操作的過程中存在有一些金屬顆粒導致的，本文的研究對象主要是高壓中心導體、地電極以及懸浮缺陷。

選取方法

一般而言，當前GIS帶電運行中局部放主要的檢測方法有傳統的脈沖電流法、超聲波法、紫外成像檢測法、超高頻法以及紅外成像檢測法等幾種，本文主要是選取傳統脈沖電流法、超聲波法以及超高頻電磁法作為主要的檢測方法。

脈沖電流法主要是一種借助于羅氏線圈進而獲取絕緣缺陷所產生的局部放電脈沖電流的實際信號。一般而言，脈沖電流法的靈敏度相對較高，一旦GIS帶電運行中出現局部放電，其局部放電的區域將會使得分子之間產生強烈的撞擊，進而產生一種強大的壓力導致其檢測的過程中存在較大的誤差。

超聲波法不僅僅有著較強的抗電磁干擾能力，同時又有著較高的定位準確度，但是超聲波檢測法在檢測過程中由于相對較大的噪音和較大的機械振動，使得其超聲波的檢測有著較大的誤差存在。

超高頻電磁波不僅僅有著相對較高的靈敏度，同時在某種程度上對于外界干擾有著抑制作用，并能將信噪比提高。就其實質性而言，超高頻電磁波是一種較為理想的檢測局部放電手段，只是對高壓導體尖端容易發現，但是對其顆粒和發絲等異物類不容易被直接的發現。

三、GIS帶電運行中局部放電檢測數方法分析

GIS帶電運行中局部放電檢測，主要有高壓導體尖端檢測、地電極尖端檢測以及懸浮尖端檢測三種。

（一）高壓導體尖端檢測

通過高壓導體尖端檢測的試驗發現，初始電壓狀態下，金屬尖端開始出現氣暈，同時脈沖電流法可以測到局部放電信號。而超聲波并沒有明顯的局部放電信號，但是隨著施加電壓的增大，超聲波法也可以檢測到局部放電信號，由此可知，脈沖電流法靈敏度最高，對于超聲波而言，放電譜圖開始向上抬起，隨著電壓的升高，其譜圖逐漸由變散的跡象，電壓至更高層次放電譜圖更加趨近于典型的放電圖譜。超高頻檢測到局部放電信號較為直觀。通過對不同的電壓進行施加，并借助于脈沖電流法以及超聲法對其進行測試，脈沖電流法有著相對較高的靈敏度，同時超高頻法對局部放電信號的檢測相對來說比較的準確和高效。

（二）地電極尖端檢測

通過地電極尖端檢測的試驗發現，脈沖電流法和超聲波法的靈敏度相對來說大致相同，在施加的交流電壓逐漸增加的過程中，超聲波法以及傳統脈沖電流法均可以將微弱局放信號加以檢測，但是在GIS腔體內逐漸產生局部放電時，將會產生一定的機械振動，以至于超聲波法和脈沖電流法的靈敏度難以的到實質上的判斷，對于地電極尖端缺陷而言，超高頻法對其放電信號的檢測較為集中。

（三）懸浮尖端檢測

通過懸浮尖端檢測的試驗發現，對于脈沖電流法來說，初始電壓狀態下，局部放電開始發展，一旦電壓逐漸增加，局部放電電量突然增大，可以得出脈沖電流法對局部放電比較靈敏，但是對于超聲波而言，局部方面并沒有明顯的變化。傳統脈沖電流法的靈敏度相對較高，但是卻有著相對較差的抗干擾能力，相對來說超高頻法有著相對較強的抗干擾能力以及較高的靈敏度，有著相對較廣的應用范圍，在現場的應用效果相對較好。

結語

總而言之，通過本文對GIS帶電運行中局部放電檢測方法借助于試驗模型進行探討分析通和對不同的電壓進行施加，并借助于脈沖電流法以及超聲法對其進行測試，脈沖電流法有著相對較高的靈敏度，同時超高頻法對局部放電信號的檢測相對來說比較的準確和高效。表明傳統脈沖電流法的靈敏度相對較高，但是卻有著相對較差的抗干擾能力，在實際的現場運用中存在一定的局限性，超聲波法不同與傳統的脈沖電流法，較低的靈敏度以及較小范圍的檢測，但是卻有著相對較精確的定位和較強的抗干擾能力。相對來說超高頻法有著相對較強的抗干擾能力以及較高的靈敏度，有著相對較廣的應用范圍。

參考文獻

[1]張微，趙現平，等.淺談GIS設備內部局部放電檢測方法 [A].云南電網公司、云南省電機工程學會.2011年云南電力技術論壇論文集（入選部分） [C]. 云南電網公司、云南省電機工程學會：，2011：7.endprint