（广东电网有限责任公司东莞供电局 广东东莞 523000）
摘要：我国科学技术的飞速发展为各行各业的进步提供了良好的条件，在这样的背景之下，GIS设备开始广泛使用，随着GIS的使用频率增高，GIS设备的故障率和事故率也随之增高，为了保证GIS设备的稳定性和安全性，需要及时诊断GIS设备的故障，本文从故障诊断这一角度出发，分析了GIS设备带电测试的相关方法，并通过实际案例来印证该方法的正确性，希望能够为GIS设备的应用提供一些参考意见。
关键词：局部放电；GIS设备；气体分析；故障诊断
引言
我国科学技术的飞速发展为各行各业的进步提供了良好的条件，在这样的背景之下，GIS设备开始广泛使用，和传统的器材相比，GIS设备的整体结构较为紧凑，而且绝缘性能良好，所占面积比较小，当外界环境发生剧烈的变化时，GIS设备受其影响也比较小，所以，从这个角度来说，GIS设备具有运行安全、操作简单的优点，随着我国科学技术的飞速发展，GIS设备在电力中的应用面越来越广。
一、GIS局部放电带电测试原理
电力设备的绝缘系统中，只有部分区域发生放电，而没有贯穿施加电压的导体之间，即尚未击穿，这种现象称之为局部放电。它是由于局部电场畸变、局部场强集中，从而导致绝缘介质局部范围内的气体放电或击穿所造成的。它可能发生在导体边上，也可能发生在绝缘体的表面或内部。局部放电是一种脉冲放电，它会在电力设备内部和周围空间产生一系列的光、声、电气和机械的振动等物理现象和化学变化。GIS内部的局部放电在空间产生电磁波，在接地线上流过高频电流，使外壳对地呈高频电压。同时所产生的机械效应使管道内气体压力骤增，产生声波和超声波，并传到金属外壳上，使外壳产生机械振动。另外，局部放电产生光效应和热效应可使绝缘介质分解。总之，这些伴随局部放电而产生的各种物理和化学变化可以为监测电力设备内部绝缘状态提供检测信号。
目前，GIS绝缘带电测试最方便有效的方法就是局部放电测量。局部放电既是GIS绝缘劣化的征兆和表现形式，又是绝缘进一步劣化的原因。由于绝缘击穿的后果经常比较严重，因而受到国内外的关注。显然，对GIS进行局部放电检测能够有效地发现其内部早期的绝缘缺陷，以便采取措施，避免其进一步发展，提高GIS的可靠性。它还可以弥补耐压试验的不足，通过局部放电在线监测能发现GIS制造和安装的“清洁度”，能发现绝缘制造工艺和安装过程中的缺陷、差错，并能确定故障位置，从而进行有效的处理，确保设备的安全运行。因此，开展GIS局部放电带电测试具有十分重要的现实意义。
二、GIS设备的检测方法分析
从目前GIS设备的检测方法来看，各种各样的方法都存在于检测过程中。按照其检测原理来分类，GIS设备的检测方法可以分为电气和化学两大类，按照带电的特点又可以分为带电测试和停电测试两类，从GIS设备的具体运行特点来看，GIS设备一般是带电运行的，所以其检测也是以带电为主的，其中最为典型的是SF6气体分析和GIS设备局放测试。
（一）SF6气体检测技术
SF6气体检测技术是一个非常普遍的分析技术，在检测过程中也是有着比较广泛的应用的，从SF6气体的化学性质来看，它是属于一种绝缘的介质，该绝缘性能是影响GIS设备正常运行的关键，当GIS设备存在着一定的缺陷的时候，SF6气体会出现泄漏现象并且气室压力会显著降低，同时还会引发气室湿度异常增长，而且从另外的角度来说，如果GIS设备存在局部放电的现象时，SF6气体就会发生一定的泄露，且其分解物的含量会异常地增长，如果我们能够对SF6气体中的各种含量进行检测的话，那么就可以了解到GIS设备中SF6的绝缘性能，从而判断出GIS设备的运行情况。
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（二）GIS设备的局放检测技术
GIS设备的局放检测技术的灵敏度是相对较高的，能够在GIS设备故障的早期发现出缺陷，但是这种测试方法非常容易受到其他电磁信号的干扰，尤其是使用了非内置的探头的时候，局部产生的超声波信号在这样的作用下其信号会衰减的非常快，就会对最终的检测结果造成影响，而且，GIS设备局放检测是通过间接量来推测出GIS设备内部的放电情况的，但是该设备是无法准确地测量出设备内部故障的放电量的，不仅如此，该设备测量的精确度还在很大程度上受到了仪器的精密程度以及测量人员的影响。
（三）SF6气体检测和GIS设备局放检测联合
从上述的分析中我们可以看出，SF6和GIS设备局放检测有着各自的缺点和优点，这两种方法单独使用都有着一定的局限性，会对最终的检测结果造成较大的影响。如果能够将两种方法结合起来实现优势互补，那么就可以实现精确的测量。在故障发生的初期，我们可以首先利用GIS设备局放检测来检测缺陷的性质特点，然后采用SF6气体检测来确定发生缺陷的气室，从而实现较好的效果。
三、案例分析
案例一：在本年度的一次检查中，对某站的GIS设备进行局放检测的时候，发现了该站110kv的GIS设备的某一段导线的筒内存在着异常的信号，随后我们对其进行SF6气体的检测。SF6检测的结果表明，该导线的筒气室内存在着一定量的SO2和H2S气体，而且其污染物的含量为1240μL/L，接着我们采用GIS设备的局放检测实现来检测其放电情况，并且准确地判断其为空穴放电。为了印证其结果的准确性，我们还采用了时差法定位到GIS设备内支撑绝缘体的位置，经过对其解体我们发现，该导线筒内支撑绝缘子树脂和嵌件的结合面方位存在着一个气孔，也从侧面印证本次检测的准确性。
案例二：在本年度的一次检测工作中，使用GIS设备局放检测的时候，发现某一站内220V的设备某间隔部分测点存在着非常明显的局放检测信号，疑似有故障现象的产生，于是对其进行了SF6和GIS设备的检测。
通过对该设备的刀闸气室的SF6气体的分析结果来看，其SO2气体和H2S气体超标。在三相独立测试的时候发现SO2的含量严重超标，因此我们判断其内部存在着放电的故障，随后，我们便使用GIS局放检测来判定其位置。通过GIS局放检测测试我们发现其间隔A相线路刀闸气室的放电信号最强烈，而且根据各种现象判断出是悬浮电极发生了故障，并且可以大致定位到这个故障发生在线路刀闸的位置，根据以往的实践经验，我们可以判定出该故障是因为刀闸活动部件和导电杆之间出现了接触不良的现象，通过最终的解体我们可以明显地看出，此线路的刀闸和导电杆之间确实发生了接触不良的现象，而且出现了悬浮定位，导致了故障的产生，印证了此次实验的准确性。
四、结语
在目前的电力系统构成中，GIS是一种非常重要的输电设备，其质量和运行状况直接关系到整个电网的安全运行，随着GIS设备的广泛应用，越来越多的厂家开始生产GIS设备，也就造成了市面上GIS设备的型号和质量各异，随着该设备的量产，很多厂家开始对GIS设备的生产成本以及生产周期进行压缩，由此而引发的制造、安装、质量等问题频发，严重影响着电力系统运行的质量。所以，我们必须掌握一些有效的方法来评价GIS的健康状况，争取能够在较短的时间内发现故障，本文从当前最常用的两种方法入手，对这两种方法进行了分析，并且选取了两个案例来印证这两种方法结合使用的正确性，希望能够为GIS设备的应用提供一些参考意见。
参考文献：
[1]易鹭.基于局放检测与气体分析的GIS故障诊断方法[J]中国科技纵横，2013，（23）
[2]颜湘莲，宋杲，王承玉，等. 基于SF6气体分解产物检测的气体绝缘开关设备状态监测[J]. 电力自动化设备，2014，（6）：83-88.
论文作者:麦高鹏
论文发表刊物:《河南电力》2018年23期
论文发表时间:2019/7/15
标签：设备论文; 气体论文; 局部论文; 故障论文; 方法论文; 测试论文; 现象论文; 《河南电力》2018年23期论文;