GIS局部放電帶電檢測技術(shù)分析與現(xiàn)場應(yīng)用

徐其

摘要：當(dāng)前我國電力行業(yè)相對于先前有了較大的發(fā)展，供電質(zhì)量持續(xù)提升，供電效果明顯好轉(zhuǎn)，但是在用電設(shè)備使用過程中，出現(xiàn)的局部放電問題相對較多，給整個供電線路帶來的負面影響明顯。其中，GIS設(shè)備出現(xiàn)的故障類型相對較多，這不僅帶來了較大范圍的停電問題，同時也增加了較多的電量損失。本文從GIS局部放電帶電檢測技術(shù)類型分析入手，研究了提升GIS局部放電帶電檢測技術(shù)現(xiàn)場應(yīng)用效果的要點。

關(guān)鍵詞：GIS設(shè)備;局部放電帶電檢測技術(shù);現(xiàn)場應(yīng)用;分析

中圖分類號：TM591;TM855文獻標(biāo)識碼：A

引言

GIS設(shè)備屬于氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備，在使用的過程中，有著占地面積相對較小，運行可靠性也相對較高，檢修周期也相對較長等優(yōu)勢，在我國電力系統(tǒng)中使用較多。在對GIS設(shè)備進行檢修時，雖然可采用停電試驗的方式進行，但傳統(tǒng)的停電試驗檢修的方式，不能得到GIS設(shè)備的真實情況，特別是高壓設(shè)備絕緣劣化問題是一個長期累積的結(jié)果，在停電試驗狀態(tài)下，GIS設(shè)備的故障不能被有效發(fā)現(xiàn)。因此，對GIS局部放電帶電檢測技術(shù)與現(xiàn)場應(yīng)用進行分析有著較為重要的意義。

1.GIS局部放電帶電檢測技術(shù)類型

1.1特高頻檢測技術(shù)

GIS設(shè)備在運行時，往往充有高壓SF6氣體，絕緣效果較好，擊穿場強也相對較高。出現(xiàn)局部放電后，在較小的范圍內(nèi)會產(chǎn)生較快的氣體擊穿，隨之出現(xiàn)很陡脈沖電流，持續(xù)時間非常短。GIS腔體中的脈沖信號在傳播時，會產(chǎn)生電磁諧振，帶來的電磁波信號頻率能夠達到幾千赫茲。

相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，GIS設(shè)備中傳播特高頻電磁波時，不僅會產(chǎn)生橫向電磁波，同時還會形成橫向磁波與橫線電波。電磁波屬于非色散波，在GIS設(shè)備中，電磁波可以較多地進行頻率傳播，隨著頻率的增加，衰減效果也在增加。但是橫向電波與橫向磁波也有著較大的不同，只有在信號頻率超過截止頻率時，才可以實現(xiàn)傳播。GIS設(shè)備是同軸結(jié)構(gòu)，在傳播波方面優(yōu)勢明顯，因此，信號在GIS設(shè)備傳播時，出現(xiàn)的衰減較少，例如盆式絕緣子時，電磁波信號會朝外傳播。

選擇使用特高頻法對GIS設(shè)備局部放電進行帶電檢測，主要就是以局部放電時出現(xiàn)的電磁波，使用特高頻傳感器接受電磁波信號，并對接受得到的電磁波信號進行分析，從而實現(xiàn)對局部放電源、缺陷類型、異常信號等精準(zhǔn)檢測。該種檢測方法在對GIS設(shè)備進行檢測時，檢測靈敏度相對較高，對于低頻電波也有著較強的抗干擾能力。在現(xiàn)場對GIS設(shè)備進行檢測時，可選擇使用該方法進行帶電檢測。按照帶電檢測傳感器位置的不同，可分為外置傳感器與內(nèi)置傳感器。對于內(nèi)置傳感器有錐形傳感器與平板式傳感器，在進行在線監(jiān)測時，內(nèi)置傳感器的使用效果較好，可取得較好的檢測靈敏度，抗干擾效果也較強，但是最大的不足之處就是安裝與制作的成本相對較高。選擇使用外置傳感器進行檢測時，雖然成本較低，但是周邊的環(huán)境會對整個檢測帶來較大的影響，特別是在進行缺陷判斷時，帶來的干擾較大。

在現(xiàn)場使用該檢測技術(shù)時，按照檢測頻率的不同，可分為窄頻監(jiān)測與寬頻檢測兩種，其中寬頻檢測的范圍在300MHz與1500MHz之間，可以較好實現(xiàn)對局部放電信號的檢測，但是抗干擾方面相對較弱，干擾信號容易被當(dāng)做局部放電信號。窄頻監(jiān)測有著較好的抗干擾能力，但是不足之處是對真實放電信號可能會漏測。因此，在進行現(xiàn)場檢測時，可選擇使用窄頻監(jiān)測與寬頻檢測相結(jié)合的方式，具體操作時，可首先使用寬頻檢測技術(shù)對GIS設(shè)備開展普測，如果有異常信號，則選擇使用窄頻檢測進行二次檢測。

1.2超聲波檢測技術(shù)

GIS設(shè)備在出現(xiàn)局部放電情況后，內(nèi)部的分子之間會出現(xiàn)非常激烈的碰撞，從而形成一種壓力，這種壓力的存在會產(chǎn)生沖擊，由于沖擊而產(chǎn)生聲波或者振動，并以球面的方式朝外傳播，頻率介于20-100kHz的聲波屬于超聲波。在SF6氣體中，超聲波以縱波的方式傳播，表現(xiàn)出的衰減較為明顯，但是在金屬殼體、絕緣子及帶電導(dǎo)體中傳播時，不僅有橫波還有縱波，在固體中傳播時，橫波出現(xiàn)的衰減相對偏少。因為超聲波的波長相對較短，且表現(xiàn)出明顯的方向性，所以其帶來的能量相對集中。

選擇超聲波檢測技術(shù)對GIS設(shè)備局部放電情況進行帶電檢測，就是將壓敏傳感器放置在GIS設(shè)備上，接受設(shè)備上的超聲波信號，通過超聲波信號對GIS設(shè)備內(nèi)部的結(jié)構(gòu)進行判斷，精準(zhǔn)掌握GIS設(shè)備內(nèi)存在的異常振動缺陷或者局部放電問題，在檢測到之后能夠?qū)@些問題實現(xiàn)精準(zhǔn)定位。

超聲波傳感器在使用時，可分為非接觸式傳感器與接觸式傳感器兩類。在對GIS設(shè)備進行帶電檢測時，使用的接觸式傳感器相對較多，但是現(xiàn)場檢測時，可選擇使用非接觸式傳感器對外部干擾進行識別與定位。按照結(jié)構(gòu)形式，可將超聲波傳感器分為差分式與單端式，前者能夠較好一直共模干擾，檢測靈敏度較高，后者結(jié)構(gòu)相對簡單，帶負載能力也相對較強。因為超聲波檢測技術(shù)在對GIS設(shè)備局部放電情況進行檢測時，使用較為方便，且抗現(xiàn)場電磁干擾能力較強，因此，當(dāng)前使用超聲波檢測技術(shù)的情況較多。但是從超聲波檢測技術(shù)的使用情況來看，在具體操作時受到機械振動、附近施工等因素的影響，會給檢測結(jié)果帶來影響，因此在使用該技術(shù)時，應(yīng)注意排除上述因素帶來的影響。

1.3 SF6氣體成分分析技術(shù)

GIS設(shè)備中包含的SF6氣體較多，同時，GIS設(shè)備中絕緣材料在局部放電的影響下，會和少量水分出現(xiàn)反應(yīng)產(chǎn)生較多的分解物。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在GIS設(shè)備出現(xiàn)放電情況時，放電的類型、強度的不同，產(chǎn)生的分解物也有著較大的不同。因此，可根據(jù)SF6分解產(chǎn)物的不同，實現(xiàn)對設(shè)備缺陷類型的判定。選擇使用SF6氣體成分分析方法時，若GIS設(shè)備屬于內(nèi)部放電檢測時，整體的靈敏度偏低，因此，相對于前兩種檢測方式，使用的次數(shù)相對偏少。但是在部分情況下，選擇這種方法時要以上述兩種方法進行有效補充。因此，在對GIS設(shè)備局部放電帶電檢測時，通常情況下要將上述三種方法結(jié)合使用，相互補充，可取得較好的檢測效果。

2.提升GIS局部放電帶電檢測技術(shù)現(xiàn)場應(yīng)用效果的要點

一方面，持續(xù)加大對GIS局部放電帶電檢測技術(shù)人員的培訓(xùn)工作。從當(dāng)前GIS局部放電帶電檢測工作開展情況來看，在很多方面仍舊不能滿足實際工作需要，制約了工作質(zhì)量的有效提升。因此，為了更好提升GIS局部放電帶電檢測技術(shù)的使用效果。應(yīng)當(dāng)加大對具體操作人員的培訓(xùn)力度，在具體培訓(xùn)的過程中，應(yīng)當(dāng)注重理論和實踐兩個方面的培訓(xùn)。在理論培訓(xùn)的過程中，需重點避免傳統(tǒng)的灌輸式培訓(xùn)存在的弊端。同時，對于理論培訓(xùn)內(nèi)容的選擇也非常關(guān)鍵，防止傳統(tǒng)的老套地測防治水理論給培訓(xùn)帶來的負面影響，注重將當(dāng)前最新的GIS局部放電帶電檢測技術(shù)理論，使用系統(tǒng)化的方法講授給一線工作人員，確保技術(shù)人員的理論水平能夠得到及時有效的更新。同時，還應(yīng)當(dāng)注重實踐培訓(xùn)所占的比重，在實踐培訓(xùn)中，注重讓技術(shù)人員到具體工作做的較好的一線現(xiàn)場進行參觀考察，鍛煉工作水平，為GIS局部放電帶電檢測技術(shù)水平的提升打下堅實的人才基礎(chǔ)。

另一方面，全面加強GIS局部放電帶電檢測技術(shù)實施的落實，從當(dāng)前GIS局部放電帶電檢測工作開展情況來看，雖然在頂層設(shè)計的層面對各項技術(shù)活動的開展打下了較好的基礎(chǔ)，但是從具體技術(shù)落實情況來看，整體還有著較大的提升空間。因此，為了更好發(fā)揮出各項檢測技術(shù)的效果，在具體實施的各個環(huán)節(jié)需形成良性的監(jiān)督管理機制，在各個檢測實施過程中，應(yīng)有具體的監(jiān)督人員在現(xiàn)場進行現(xiàn)場監(jiān)督，確保各項檢驗技術(shù)能夠落到實處。此外，這個過程應(yīng)當(dāng)加強對GIS局部放電帶電檢測技術(shù)應(yīng)用效果的研討，總結(jié)各項技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢與不足，從而更好提升檢測效果。

3.結(jié)束語

綜上分析，全面提升GIS設(shè)備局部放電帶電檢測效果非常關(guān)鍵，但是從當(dāng)前GIS設(shè)備局部放電帶電檢測情況來看，在很多方面仍舊有著較大的提升空間，因此，這就需要在進行GIS設(shè)備檢測時，全面掌握GIS設(shè)備局部放電帶電檢測技術(shù)要點，結(jié)合GIS設(shè)備使用需求，采取針對性的措施，全面提升帶電檢測實效。

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