帶電檢測技術在GIS設備狀態檢測中的應用分析

王偉*

（國網山西省電力公司晉中供電公司，山西晉中，030600）

引言

封閉的組合電器（GIS），作為一種新型電氣化裝置。伴隨著我國社會不斷進步，電力工業持續發展，對電氣設備的性能也提出了更高的要求，而GIS設備的應用優勢也逐漸凸顯出來，并且被廣泛應用于輸變電工程當中，然而由于對裝配工藝的要求比較高，一些安全隱患難以被檢測出來，在一定程度上也對設備安全、穩定運行造成一定影響，加強對設備狀態檢測技術研究至關重要[1]。

1 超高頻局放檢測技術及其應用

1.1 超高頻局放檢測技術

作為GIS設備檢測中較常應用的一項技術，該項技術的工作原理主要是借助超高頻傳感器，實現對GIS設備內部放電采集，進而達到信號檢測發現存在故障的目的。一般情況下，超高頻的信號頻率處于300MHz～3GHz。主要涉及到內置式和外置式兩種類型，在數據采取和分析軟件的輔助下可以構成一個檢測系統[2]。

1.2 實際應用

在借助超高頻檢測技術對GIS設備進行檢測時，主要有兩種測量方式，即時域測量和頻域測量，其中采用時域測量方式可以進行定位，但是采用頻域測量方式會更加有效。針對外置式的傳感器進行局部放電檢測時，在確定監測點時，通常會設置觀察窗在接地開關外露絕緣件等區域，然后通過超高頻檢測儀進行頻段測量[3]。

1.3 檢測特點分析

對GIS局部放電采取超高頻傳感器開展測量工作，通常會受到設備的內外部環境因素影響，如：通訊信號、手機等。因此，在開展現場檢測時需要對所存在的干擾因素進行有效排除，同時結合不同時段，對同一位置進行測量，以確保最終檢測可靠性和精準性。與此同時，針對所存在的噪音，通常會選擇軟件進行智能降噪，又或者是以設置濾波器的方式達到降噪的目的，在實際檢測時，也要考慮到外接電源對最終檢測結果可能造成的影響。除此之外，采取超高頻檢測技術對毛刺、顆粒的內部檢測敏感性較強，但是在振動信號測量方面，敏感性又比較差[4]。

2 超聲波局放檢測技術及其應用

2.1 超聲波局放檢測技術

超聲波局放檢測技術被較常應用在電氣設備非破壞性檢測當中。在早期階段，這一檢測方式主要建立在超聲脈沖回波技術的基礎上，通過材料內部所出現的裂紋開展檢測。隨著近幾年我國科學技術不斷發展，聲發射技術也得到一定發展，其應用范圍也日益廣泛。其應用原理主要是通過配置在 GIS設備上的傳感器在接收到內部放電的所引發的振動或者信號的方式，發現設備故障。與超高頻局放檢測技術相比較，超聲波局放檢測技術的信號頻率更低，而靈敏度更高的則體現在機械振動和電磁信號兩方面，由于空氣中干擾信號不超過10kHz，因此在實際開展檢測時，通常會選擇大于20kHz的頻帶開展檢測。

2.2 實際應用

對超聲波局方檢測技術進行應用時，為確保傳感器與殼體之間密切接觸，就需要在測量面涂抹上一層超聲耦合劑，以達到增強靈敏度的作用。在實際檢測時，也需要將傳感器平穩的放置在設備各個測試點上，然后對檢測信號密切關注，為保障最終檢測效果，也需要避免出現設備抖動情況，在對測試點進行選擇時，需要做好以下工作：（1）在相鄰的法蘭間，需要選擇 1～2個點，點與點之間的距離需要保持在1米內。對這些點進行測量盡量選擇在氣室的側下方，針對母線筒測量點，則需要盡量選擇在靠近絕緣支撐器件位置區域；（2）針對設備斷路器斷口區域、避雷點區域也需要設置測試點；（3）對歷史趨勢展開觀察時，盡量與之前測試點一致；（4）針對三項一殼式的GIS設備，最少要在每1200的橫截面設置1個測試點；（5）針對外殼直徑比較大的GIS設備，需要對其橫截面增設測試點。

2.3 檢測特點分析

超聲波局放檢測技術對振動信號具有較強的靈敏度，因此可以及時、準確的發現傳感器內部所存在的松動問題，其中尤其是針對所出現的固定螺栓力矩不足、金屬焊點不深等情況，采用該項檢測技術可以取得很好的檢測效果。并且在這些故障發生的早期階段，其更多的表現為信號振動，這項技術可以直接檢測出來，需要注意的是在對故障類型進行判斷時，需要在對超聲幅值分析的基礎上，以PRPD、飛行圖譜的方式對信號所分布的相位開展進一步的分析。

3 紅外線成像測試技術的應用

這一技術在進行應用時，其工作原理是將不可見的紅外輻射轉變成為可見的圖像形式，然后通過鏡頭聚焦的方式，產生電信號，對該信號經過數字化處理之后，最后使之轉變成為可見的紅外圖像。然而由于GIS設備自身所具備的封閉性、傳熱性差特點，導致這項技術在實際應用中整體效果不夠理想。將之應用到PT、避雷器等故障檢測則具有較高的應用價值[5]。

4 結束語

在本文中，對帶電檢測技術在GIS設備狀態檢測中的應用進行分析，主要是從超高頻局放技術和超聲波局放技術展開，對這兩項技術的工作原理、實際應用和特點也進行了詳細的分析和闡述，也可以實現對GIS設備狀態的監測和評估，為設備檢修也提供了有力的參考依據。

[1] 張凡,張琪,吳一帆,魏震,雷思琦.帶電檢測技術在 GIS設備狀態監測中的應用分析[J].低碳世界,2016(32):75-76.

[2] 陳安偉.輸變電設備狀態檢修[M].中國電力出版社,2012.

[3] 王昌長,李福祺,高勝友.電力設備的在線監測與故障診斷[M].清華大學出版社,2016.

[4] 黎明,黃維樞.SF6氣體及SF6氣體絕緣變電站的運行[M].北京:水利電力出版社,2013.

[5] 邱毓昌.GIS裝置及其絕緣技術[M].北京:水利電力出版社,2014.