GIS局部放電帶電檢測技術分析與現場應用

楊濤

摘要：GIS設備經過長期運行，或是因為設計、裝配等原因，難免存在各種缺陷，常見的有過熱、振動以及放電這三種。GIS設備處于不停電的狀態下，通過應用局部放電帶電檢測技術可發現設備的缺陷信號，以此對GIS內部缺陷信息進行檢測，一旦發現故障，立即提出預警，及時安排檢修，這樣可防止設備發生嚴重事故。

關鍵詞：GIS局部放電;帶電檢測技術;現場應用

文章詳細分析了GIS局部放電帶電檢測技術的幾種類型，闡述了該技術的具體應用過程，希望通過本文的闡述，能夠為從事于電力行業的工作人員提供一點參考依據，進而擴大電力檢測技術當前的應用范圍。

一、局部放電帶電檢測技術

（一）特高頻局部放電帶電檢測

GIS設備內部如果出現局部放電現象，可快速進行擊穿，且產生的脈沖電流比較陡，其上升時間一般不會超過1ns，可激發出高頻電磁波信號，頻率均在300MHz以上，最高可達到3000MHz。GIS設備有一個同軸結構，可將其視為波導，同軸結構中的特高頻電磁波信號只能進行緩慢地傳播，一旦與盆式絕緣子連接在一起，特高頻電磁波信號才能向外界進行傳播。想要達到局部放電帶電檢測目的，需利用局部放電過程中激發出來的電磁波，再借助特高頻傳感器，以此完成電磁波信號的接受，再分析這些電磁波信號，并對缺陷類型加以判斷，最后對缺陷進行定位。

（二）超聲波局部放電帶電檢測

GIS設備內部一旦出現放電、振動這兩種缺陷，可產生較大的振動或聲波，聲波的傳播形式以球面波為主。一般來說，聲波頻率為20～100 kHz，叫做超聲波，利用殼體可加快超聲波信號的傳播速度。超聲波局部放電帶電檢測，是指在GIS殼體上放置一個壓敏傳感器，用它來接收殼體所發出的超聲波信號，通過分析判斷聲波信號，可診斷GIS設備有沒有存在異常振動缺陷，是否出現局部放電等現象，同時還能對異常振動缺陷、局部放電進行定位。

（三）缺陷定位技術

缺陷定位技術分為兩種類型，一種是幅值定位，另一種就是時延定位。一般來說，幅值定位需用到特高頻，再加上超聲波信號可產生衰減作用，傳感器與放電源相距越近的話，可檢測到較強的信號。然而，GIS腔體中的特高頻信號只能發生緩慢的衰減，可見特高頻幅值達不到較高的定位精度，進行缺陷定位時，只能針對某一個氣室或間隔。時延定位技術需用到所測信號之間形成的時間差，再乘以被測信號的實際傳播速度，以此對放電源、傳感器之間的距離進行計算。

二、GIS局部放電帶電檢測技術實踐

（一）檢測數據分析

按照GIS局部放電檢測工作開展需求，結合某地區電力檢測技術應用需求，將對應的技術應用進行了實踐分析。首先，分析檢測數據，根據電力企業帶電檢測中的要求，將檢測數據記錄，整個檢測區域內的數據建立在110KV電壓控制上，將上方控制刀閘A附近檢測狀況進行了分析，同時結合具體的檢測技術應用控制需求，將特高頻檢測法和超聲檢測法應用進行了匯總，整個檢測數據顯示結果如圖1所示。根據圖中所顯示的檢測數據，再分析各個通道記錄檢測信號，發現通道3內出現了大量的檢測信號，根據信號波動幅度變化，可知檢測區域內產生了不同的超聲信號。采用這種帶電檢測技術，必須重點分析全部檢測區域內的數據信號，觀察每個區域出現的放電現象，確保帶電檢測的有效性。

應用檢測技術過程中，為了達到檢測技術所產生的控制效果，將在A相刀閘放置一個特高頻傳感器，再將超聲傳感器放置在絕緣子上，具體可參照圖2。根據測量信號的變化，結合所檢測到的不同通道數據信號的差異，可判斷測量結果。縱觀整個數據檢測過程，可知特高頻信號一般會出現在A相刀閘、絕緣子兩個部位。通過對該區域所發出的放電信號進行檢測，發現了異常放電信號，必須準確定位其信號源，同時標記信號的放電檢測狀況。

（二）檢測結果診斷

因刀閘A相靠近電源，兩者相距較近，傳動機一旦出現故障，將會產生局部放電導致設備嚴重損壞。因此，電力企業必須擴大帶電檢測技術的應用范圍，通過對設備的局部放電區域進行帶電檢測，確保能夠對特高頻檢測信號進行采集并處理，具體分析GIS局部放電的產生原因，同時采取必要的維護措施，確保電力設備的安全穩定運行。

（三）解體檢查分析

通過對設備進行解體檢查，發現其放電位置附近出現大量粉末狀異物，由此可見該區域存在嚴重的放電現象。對應放電位置內的絕緣桿與傳動機的連接位置存在著明顯的差異性，影響了整個傳動技術檢測的放電技術應用控制，因此必須采取相應的防范措施，這樣才能提高帶電檢測技術的應用價值。

三、結語

綜上所述，帶電檢測技術可防止GIS設備出現不必要的潛伏性缺陷，同時還可對檢修決策、方案進行有效指導，以便制定出合理可行的方案。

參考文獻：

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