带电检测技术在GIS设备状态检测中的应用分析

2018-12-28王伟

数码设计 2018年5期

王伟*

（国网山西省电力公司晋中供电公司，山西晋中，030600）

引言

封闭的组合电器（GIS），作为一种新型电气化装置。伴随着我国社会不断进步，电力工业持续发展，对电气设备的性能也提出了更高的要求，而GIS设备的应用优势也逐渐凸显出来，并且被广泛应用于输变电工程当中，然而由于对装配工艺的要求比较高，一些安全隐患难以被检测出来，在一定程度上也对设备安全、稳定运行造成一定影响，加强对设备状态检测技术研究至关重要[1]。

1 超高频局放检测技术及其应用

1.1 超高频局放检测技术

作为GIS设备检测中较常应用的一项技术，该项技术的工作原理主要是借助超高频传感器，实现对GIS设备内部放电采集，进而达到信号检测发现存在故障的目的。一般情况下，超高频的信号频率处于300MHz～3GHz。主要涉及到内置式和外置式两种类型，在数据采取和分析软件的辅助下可以构成一个检测系统[2]。

1.2 实际应用

在借助超高频检测技术对GIS设备进行检测时，主要有两种测量方式，即时域测量和频域测量，其中采用时域测量方式可以进行定位，但是采用频域测量方式会更加有效。针对外置式的传感器进行局部放电检测时，在确定监测点时，通常会设置观察窗在接地开关外露绝缘件等区域，然后通过超高频检测仪进行频段测量[3]。

1.3 检测特点分析

对GIS局部放电采取超高频传感器开展测量工作，通常会受到设备的内外部环境因素影响，如：通讯信号、手机等。因此，在开展现场检测时需要对所存在的干扰因素进行有效排除，同时结合不同时段，对同一位置进行测量，以确保最终检测可靠性和精准性。与此同时，针对所存在的噪音，通常会选择软件进行智能降噪，又或者是以设置滤波器的方式达到降噪的目的，在实际检测时，也要考虑到外接电源对最终检测结果可能造成的影响。除此之外，采取超高频检测技术对毛刺、颗粒的内部检测敏感性较强，但是在振动信号测量方面，敏感性又比较差[4]。

2 超声波局放检测技术及其应用

2.1 超声波局放检测技术

超声波局放检测技术被较常应用在电气设备非破坏性检测当中。在早期阶段，这一检测方式主要建立在超声脉冲回波技术的基础上，通过材料内部所出现的裂纹开展检测。随着近几年我国科学技术不断发展，声发射技术也得到一定发展，其应用范围也日益广泛。其应用原理主要是通过配置在 GIS设备上的传感器在接收到内部放电的所引发的振动或者信号的方式，发现设备故障。与超高频局放检测技术相比较，超声波局放检测技术的信号频率更低，而灵敏度更高的则体现在机械振动和电磁信号两方面，由于空气中干扰信号不超过10kHz，因此在实际开展检测时，通常会选择大于20kHz的频带开展检测。

2.2 实际应用

对超声波局方检测技术进行应用时，为确保传感器与壳体之间密切接触，就需要在测量面涂抹上一层超声耦合剂，以达到增强灵敏度的作用。在实际检测时，也需要将传感器平稳的放置在设备各个测试点上，然后对检测信号密切关注，为保障最终检测效果，也需要避免出现设备抖动情况，在对测试点进行选择时，需要做好以下工作：（1）在相邻的法兰间，需要选择 1～2个点，点与点之间的距离需要保持在1米内。对这些点进行测量尽量选择在气室的侧下方，针对母线筒测量点，则需要尽量选择在靠近绝缘支撑器件位置区域；（2）针对设备断路器断口区域、避雷点区域也需要设置测试点；（3）对历史趋势展开观察时，尽量与之前测试点一致；（4）针对三项一壳式的GIS设备，最少要在每1200的横截面设置1个测试点；（5）针对外壳直径比较大的GIS设备，需要对其横截面增设测试点。

2.3 检测特点分析

超声波局放检测技术对振动信号具有较强的灵敏度，因此可以及时、准确的发现传感器内部所存在的松动问题，其中尤其是针对所出现的固定螺栓力矩不足、金属焊点不深等情况，采用该项检测技术可以取得很好的检测效果。并且在这些故障发生的早期阶段，其更多的表现为信号振动，这项技术可以直接检测出来，需要注意的是在对故障类型进行判断时，需要在对超声幅值分析的基础上，以PRPD、飞行图谱的方式对信号所分布的相位开展进一步的分析。

3 红外线成像测试技术的应用

这一技术在进行应用时，其工作原理是将不可见的红外辐射转变成为可见的图像形式，然后通过镜头聚焦的方式，产生电信号，对该信号经过数字化处理之后，最后使之转变成为可见的红外图像。然而由于GIS设备自身所具备的封闭性、传热性差特点，导致这项技术在实际应用中整体效果不够理想。将之应用到PT、避雷器等故障检测则具有较高的应用价值[5]。