GIS带电运行中局部放电检测方法

张振+++孙毅

摘 要：近年来，随着时代经济的飞速发展以及科学技术的日新月异，电网建设逐渐加快了发展的步伐，以至于六氟化硫气体绝缘金属封闭开关设备被广泛的应用于电网的发展中，而其设备带电运行中局部放电的如何检测成为当今电网建设行业领域研究的热点之一。本文首先说明了GIS带电运行中局部放电检测的试验平台，进而确立了GIS带电运行中局部放电检测的方案，最后分析总结了GIS带电运行中局部放电检测方法。

关键词：GIS；局部放电；检测方法

中图分类号：TM595 文献标识码：A

21世纪的今天，电网建设逐渐发展，从而对电力设备的运行以及检测提出了更高的要求，本文对GIS带电运行中的局部放电检测方法进行探讨分析，进而将一套GIS带电运行中局部放电检测平台加以构建，借助于脉冲电流法、超声波法以及高频法来检测高压导体尖端、悬浮尖端以及地电极尖端等局部放电现象，着重分析带电设备存在的局部放电问题，进而推动了现代化电网的全面建设。

一、GIS带电运行中局部放电检测试验平台

现如今，电力系统快速发展，GIS在其能量传输中的应用越来越广泛，但是就其实质性而言，设备在实际的运行过程中，难免存在各种各样的问题，其局部放电同样也是相对严重的问题之一。一旦GIS带电运行中出现局部放电，GIS的绝缘老化速度将会加快，从而有可能导致GIS发生故障，影响电力系统的正常运行。所以带电运行中的GIS有必要定期进行局部放电的试验。

GIS带电运行中局部放电检测试验平台主要是在GIS的基础上建立起来的，对套管、直线段试管母线、隔离开关、接地开关以及盆式绝缘子等绝缘设备进行试验检测，试验的电源主要采取750kV的试验变压器。

二、GIS带电运行中局部放电检测方案的确立

GIS带电运行中局部放电检测方案确立，需要正确合理的选取缺陷和方法，对于缺陷和方法的选取主要有以下具体体现：

选取缺陷

对于GIS设备的缺陷来说，主要表现在导体以及地电极上存在一定的毛刺或者是突起现象，进而使得局部电场发生畸变。GIS带电运行中出现故障往往也是由于设备在实际的安装过程或者是操作的过程中存在有一些金属颗粒导致的，本文的研究对象主要是高压中心导体、地电极以及悬浮缺陷。

选取方法

一般而言，当前GIS带电运行中局部放主要的检测方法有传统的脉冲电流法、超声波法、紫外成像检测法、超高频法以及红外成像检测法等几种，本文主要是选取传统脉冲电流法、超声波法以及超高频电磁法作为主要的检测方法。

脉冲电流法主要是一种借助于罗氏线圈进而获取绝缘缺陷所产生的局部放电脉冲电流的实际信号。一般而言，脉冲电流法的灵敏度相对较高，一旦GIS带电运行中出现局部放电，其局部放电的区域将会使得分子之间产生强烈的撞击，进而产生一种强大的压力导致其检测的过程中存在较大的误差。

超声波法不仅仅有着较强的抗电磁干扰能力，同时又有着较高的定位准确度，但是超声波检测法在检测过程中由于相对较大的噪音和较大的机械振动，使得其超声波的检测有着较大的误差存在。

超高频电磁波不仅仅有着相对较高的灵敏度，同时在某种程度上对于外界干扰有着抑制作用，并能将信噪比提高。就其实质性而言，超高频电磁波是一种较为理想的检测局部放电手段，只是对高压导体尖端容易发现，但是对其颗粒和发丝等异物类不容易被直接的发现。

三、GIS带电运行中局部放电检测数方法分析

GIS带电运行中局部放电检测，主要有高压导体尖端检测、地电极尖端检测以及悬浮尖端检测三种。

（一）高压导体尖端检测

通过高压导体尖端检测的试验发现，初始电压状态下，金属尖端开始出现气晕，同时脉冲电流法可以测到局部放电信号。而超声波并没有明显的局部放电信号，但是随着施加电压的增大，超声波法也可以检测到局部放电信号，由此可知，脉冲电流法灵敏度最高，对于超声波而言，放电谱图开始向上抬起，随着电压的升高，其谱图逐渐由变散的迹象，电压至更高层次放电谱图更加趋近于典型的放电图谱。超高频检测到局部放电信号较为直观。通过对不同的电压进行施加，并借助于脉冲电流法以及超声法对其进行测试，脉冲电流法有着相对较高的灵敏度，同时超高频法对局部放电信号的检测相对来说比较的准确和高效。

（二）地电极尖端检测

通过地电极尖端检测的试验发现，脉冲电流法和超声波法的灵敏度相对来说大致相同，在施加的交流电压逐渐增加的过程中，超声波法以及传统脉冲电流法均可以将微弱局放信号加以检测，但是在GIS腔体内逐渐产生局部放电时，将会产生一定的机械振动，以至于超声波法和脉冲电流法的灵敏度难以的到实质上的判断，对于地电极尖端缺陷而言，超高频法对其放电信号的检测较为集中。

（三）悬浮尖端检测

通过悬浮尖端检测的试验发现，对于脉冲电流法来说，初始电压状态下，局部放电开始发展，一旦电压逐渐增加，局部放电电量突然增大，可以得出脉冲电流法对局部放电比较灵敏，但是对于超声波而言，局部方面并没有明显的变化。传统脉冲电流法的灵敏度相对较高，但是却有着相对较差的抗干扰能力，相对来说超高频法有着相对较强的抗干扰能力以及较高的灵敏度，有着相对较广的应用范围，在现场的应用效果相对较好。

结语

总而言之，通过本文对GIS带电运行中局部放电检测方法借助于试验模型进行探讨分析通和对不同的电压进行施加，并借助于脉冲电流法以及超声法对其进行测试，脉冲电流法有着相对较高的灵敏度，同时超高频法对局部放电信号的检测相对来说比较的准确和高效。表明传统脉冲电流法的灵敏度相对较高，但是却有着相对较差的抗干扰能力，在实际的现场运用中存在一定的局限性，超声波法不同与传统的脉冲电流法，较低的灵敏度以及较小范围的检测，但是却有着相对较精确的定位和较强的抗干扰能力。相对来说超高频法有着相对较强的抗干扰能力以及较高的灵敏度，有着相对较广的应用范围。

参考文献

[1]张微，赵现平，等.浅谈GIS设备内部局部放电检测方法 [A].云南电网公司、云南省电机工程学会.2011年云南电力技术论坛论文集（入选部分） [C]. 云南电网公司、云南省电机工程学会：，2011：7.endprint