GIS局部放电带电检测技术分析与现场应用

杨涛

摘要：GIS设备经过长期运行，或是因为设计、装配等原因，难免存在各种缺陷，常见的有过热、振动以及放电这三种。GIS设备处于不停电的状态下，通过应用局部放电带电检测技术可发现设备的缺陷信号，以此对GIS内部缺陷信息进行检测，一旦发现故障，立即提出预警，及时安排检修，这样可防止设备发生严重事故。

关键词：GIS局部放电;带电检测技术;现场应用

文章详细分析了GIS局部放电带电检测技术的几种类型，阐述了该技术的具体应用过程，希望通过本文的阐述，能够为从事于电力行业的工作人员提供一点参考依据，进而扩大电力检测技术当前的应用范围。

一、局部放电带电检测技术

（一）特高频局部放电带电检测

GIS设备内部如果出现局部放电现象，可快速进行击穿，且产生的脉冲电流比较陡，其上升时间一般不会超过1ns，可激发出高频电磁波信号，频率均在300MHz以上，最高可达到3000MHz。GIS设备有一个同轴结构，可将其视为波导，同轴结构中的特高频电磁波信号只能进行缓慢地传播，一旦与盆式绝缘子连接在一起，特高频电磁波信号才能向外界进行传播。想要达到局部放电带电检测目的，需利用局部放电过程中激发出来的电磁波，再借助特高频传感器，以此完成电磁波信号的接受，再分析这些电磁波信号，并对缺陷类型加以判断，最后对缺陷进行定位。

（二）超声波局部放电带电检测

GIS设备内部一旦出现放电、振动这两种缺陷，可产生较大的振动或声波，声波的传播形式以球面波为主。一般来说，声波频率为20～100 kHz，叫做超声波，利用壳体可加快超声波信号的传播速度。超声波局部放电带电检测，是指在GIS壳体上放置一个压敏传感器，用它来接收壳体所发出的超声波信号，通过分析判断声波信号，可诊断GIS设备有没有存在异常振动缺陷，是否出现局部放电等现象，同时还能对异常振动缺陷、局部放电进行定位。

（三）缺陷定位技术

缺陷定位技术分为两种类型，一种是幅值定位，另一种就是时延定位。一般来说，幅值定位需用到特高频，再加上超声波信号可产生衰减作用，传感器与放电源相距越近的话，可检测到较强的信号。然而，GIS腔体中的特高频信号只能发生缓慢的衰减，可见特高频幅值达不到较高的定位精度，进行缺陷定位时，只能针对某一个气室或间隔。时延定位技术需用到所测信号之间形成的时间差，再乘以被测信号的实际传播速度，以此对放电源、传感器之间的距离进行计算。

二、GIS局部放电带电检测技术实践

（一）检测数据分析

按照GIS局部放电检测工作开展需求，结合某地区电力检测技术应用需求，将对应的技术应用进行了实践分析。首先，分析检测数据，根据电力企业带电检测中的要求，将检测数据记录，整个检测区域内的数据建立在110KV电压控制上，将上方控制刀闸A附近检测状况进行了分析，同时结合具体的检测技术应用控制需求，将特高频检测法和超声检测法应用进行了汇总，整个检测数据显示结果如图1所示。根据图中所显示的检测数据，再分析各个通道记录检测信号，发现通道3内出现了大量的检测信号，根据信号波动幅度变化，可知检测区域内产生了不同的超声信号。采用这种带电检测技术，必须重点分析全部检测区域内的数据信号，观察每个区域出现的放电现象，确保带电检测的有效性。

应用检测技术过程中，为了达到检测技术所产生的控制效果，将在A相刀闸放置一个特高频传感器，再将超声传感器放置在绝缘子上，具体可参照图2。根据测量信号的变化，结合所检测到的不同通道数据信号的差异，可判断测量结果。纵观整个数据检测过程，可知特高频信号一般会出现在A相刀闸、绝缘子两个部位。通过对该区域所发出的放电信号进行检测，发现了异常放电信号，必须准确定位其信号源，同时标记信号的放电检测状况。

（二）检测结果诊断

因刀闸A相靠近电源，两者相距较近，传动机一旦出现故障，将会产生局部放电导致设备严重损坏。因此，电力企业必须扩大带电检测技术的应用范围，通过对设备的局部放电区域进行带电检测，确保能够对特高频检测信号进行采集并处理，具體分析GIS局部放电的产生原因，同时采取必要的维护措施，确保电力设备的安全稳定运行。

（三）解体检查分析

通过对设备进行解体检查，发现其放电位置附近出现大量粉末状异物，由此可见该区域存在严重的放电现象。对应放电位置内的绝缘杆与传动机的连接位置存在着明显的差异性，影响了整个传动技术检测的放电技术应用控制，因此必须采取相应的防范措施，这样才能提高带电检测技术的应用价值。

三、结语

综上所述，带电检测技术可防止GIS设备出现不必要的潜伏性缺陷，同时还可对检修决策、方案进行有效指导，以便制定出合理可行的方案。

参考文献：

[1]李丽君，何亚非.GIS超高频局部放电检测方法的研究与应用[J].自动化技术与应用，2016，35（9）：153157.

[2]陈敏，陈隽，刘常颖，等.GIS超声波、超高频局部放电检测方法适用性研究与现场应用[J].高压电器，2015，51（8）：186191.