带电检测技术在GIS设备状态监测中的应用与实践探讨

2016-03-12辛达戊

大科技 2016年33期

辛达戊

辛达戊

（国网陕西省电力公司汉中供电公司）

目前，GIS技术在我国得到了广泛的利用，并且对我国的信息监测等方面提供了巨大的帮助。GIS设备的运行对于整个系统的有效运转具有重大的意义，所以在过去的发展中，GIS工作的一项重要任务就是提高设备的检测技术，以此来提高设备的运行效率。在不断的实践应用中，带电检测技术开始在GIS设备检测中得到利用，这种检测技术能够依靠设备本身电路的运行来进行设备状态的监测，对于科学判断设备的状态具有较好的效果。本文就带电检测技术在GIS设备状态监测中的应用进行分析，主要是希望通过实践探讨来提升技术在实践中的利用率。

带电检测技术；GIS设备；状态监测

GIS是封闭式组合电器的英文缩写，是20世纪60年来才出现的一种新型的电气装置。随着我国电力事业的不断发展，对于电气设备、线路等设备的要求也越来越高，因此，电力工业对于成本控制和效率提高的要求也越来越强烈。在这样的大环境中，积极的利用GIS设备可以有效的提升电力系统的运行稳定性。但是由于GIS设备的安装工艺要求比较高，而且结构较为紧凑，所以往往会存在一些不易被察觉的问题影响到GIS设备的运行。为了进一步的提高GIS设备的运行效率，利用带电检测技术进行GIS设备的状态监测，便具有了重要的价值。

1 超高频局放检测技术

1.1 超高频局放检测技术简介

目前，在国际上利用的较为普遍的对GIS类设备进行检测的技术就是超高频法局放测试技术。这种检测技术利用的原理主要是通过高频的传感器对进行设备内部放电讯息的检测，通过检测，可以发现设备存在的缺陷。就目前的认知来看，频率的范围在300MHz～3GHz以上信号为超高频信号。目前，根据此类传感器的使用方式，可以将其分为内置式和外置便携式两类。就整个检测技术而言，主要是通过超高频的传感器、数据处理单元和分析判断软件组成统一的系统，然后综合作用达到检测的目的。

1.2 超高频局放检测技术的方法和特点

利用超高频的方法对GIS设备进行局部放电检测的时候，采用的测量方法有两种，分别为时域测量和频域测量。就这两种方法而言，时域测量的突出优势是可以进行有效的定位，而频域测量可以对有无放电情况的定性测量产生较好的效果。在进行外置式传感器利用的时候，一般需要选择的配件是观察窗、接地开关等具有外露特征的绝缘物件。在测量的过程中，测点确定为气体压力释放窗，在检测的过程中需要利用单一的频段或者是全频段。

利用超高频局放检测方法进行检测，就必须认识到此方法的特点。在实践中发现，利用此方法进行测量很容易受到设备内部或者外部环境的干扰。例如手机或者是无线电通讯信号等都会影响到测量。所以在测量前需要对干扰因素进行测试，然后进行相应的排除。另外，为了保证不受干扰，在测量的过程中需要利用不同时间段的同一位置测量法进行。为了降低干扰，在实际测量的过程中，也往往会使用一些滤波器、智能软件等。总而言之，在利用超高频局放检测是时候，要进行完整的准备，从而保证测量结果的有效性。

2 超声波局放检测技术

2.1 超声波局放检测技术简介

超声波局部检测技术也是目前应用比较广泛的技术。在利用中，通过在GIS设备的外壳上放置传感器，从而起到接受设备内部放电振动或者超声波的目的，通过超声波检测，可以实现对GIS设备状态的掌握。利用这种方法进行检测的时候，频率的信号范围一般在千赫兹至兆赫兹之间。在不断的实践中发现，超声波技术的信号频率表针对性要低于超高频，也就是说超声波对于机械振动或者是较低频率的电磁信号有着更加敏感的反应速度。所以利用此种方法进行检测的时候，空气中的干扰信号会集中在10kHz以下。

2.2 超声波局放检测技术的方法和特点

在利用超声波技术进行检测的时候，一般需要在传感器的测量面上进行适量超声耦合剂的涂抹，这样，传感器和壳体的接触会更加的良好，信号测量的损失也会更少，最终的测量结果会更加的全面和准确。在实际测量过程中，为了有效的避免外界的干扰，在测量中需要进行两方面的工作：①要合理的选择测试点。测试点的合适与否直接关系着最终结果的可靠性，所以要按照测试要求进行科学的测点选择。②要注意测点和其他因素之间的联系。比如测点和GIS设备转角、与GIS设备横截面等等。通过综合考虑后，测点的科学性会达到最佳。

超声波局放检测和超高频局放检测一样，也有着自己独特的特点。在上文中提到，超声波对于振动信号具有超高的敏感性，所以利用超声波可以进行传感器测试点附近的GIS设备的松动情况。在实践中发现，固定螺栓的力矩不足，金属焊接点的深入不够等问题都会影响到设备振动，所以利用超声波首先排除设备表面的问题，然后在进行设备运行状态的检测。总而言之就是利用超声波进行GIS设备的状态检测，可以由外向内进行深入的监测分析，从而得出最为有效的结果。

3 红外热成像检测技术

红外热成像检测技术在目前利用的也较为普遍，主要是利用此技术实现对不可见红外辐射的转换，通过转换之后，可以形成可见的图像。通过图像进行细致问题的检测，可以发现许多不易察觉的细节问题。就上文所说，GIS设备安装的封闭性和紧凑性都比较强，所以在安装的过程中会有一些不易察觉的小问题存在，这些问题，利用超高频或者超声波不易探测到，但是利用红外热成像检测技术，可以将其进行放大化成像，通过图像分析和研究，问题的发现会更加的彻底和全面。

4 相对介质损耗及电容量测试

介质损耗因数和电容量对电容型设备的绝缘劣化、进水、受潮、电容击穿等缺陷非常灵敏，因此，检测电容型设备的介损和电容量的变化情况，对于判断其绝缘状况有着特别重要的意义。该测试与油色谱分析结合使缺陷判断更准确，220kV某变电站211CT内部放电就是通过这种测试方法发现重大缺陷的。2009年7月21日，220kV某变电站211CT带电测试介损及电容量时发现，以211CT为基准单元，测设其他间隔时，A相数据普遍较大，选其他间隔如247CT为基准单元，测得211CT数据A相为0.0068，B相为0.0014，C相为-0.0005。油色谱分析显示，211CTA相总烃超标，氢气严重超标，出现乙炔气略微超标。将该设备停运并做进一步的试验分析初步，判断为绝缘受潮，发热量增加热量聚集导致绝缘劣化，进而发生局部放电。