（西安远测电力科技有限公司 陕西西安 710000）
摘要：GIS设备能够节省变电站占地空间，GIS设备具有抗震性好、电气性能佳、重心低、维护工作量少、环境适应性强等特点，除此之外，其属外壳接地屏蔽作用，有利于工作人员的健康和安全。逐渐成为人们的关注重点。但是，GIS设备内部架构空间不大，其运行电压高，工作场强比较高，导致局部放电问题严重。同时，局部放电导致产生绝缘劣化和其劣化的表现体征。所以，为了GIS设备和系统的运行安全，对局部放电现象进行检测势在必行。
关键词：超高频局；放检测技术；GIS状态检修；应用
1、超高频局放检测法
1.1、检测原理
GIS超高频局放检测法主要是在宽带高频天线范围进行应用的，主要是对GIS内部局放电流激发的电磁波信号进行相应的分析，对其GIS内部局放的类型和位置进行确定。根据检测频带的差异性，分为窄带与宽带两种监测形式。窄带监测主要是通过频谱分析仪对中心频率进行选择，随后对特定频段信号进行检测。宽带监测则是通过前置的高通滤波器主要对300~3000MHz范围的信号进行检测。只有结合以上两种监测方法，才能对干扰信号进行一定的处理。对电晕放电（电磁波频率主要在200MHz以下）进行高效的避开，增强检测系统的抗干扰能力，此外超高频信号在GIS中传播时衰减量小，使其拥有较高的灵敏度，因此，超高频法与传统法相比具有显著优势。
1.2、局放类型
局部放电主要有这四种类型：（1）绝缘内部空穴或沿面放电缺陷。该局部放电主要是通过设备绝缘内部的空穴等表面污秽进行设备内部非贯穿性放电。其与工频电压相关性有一定的相似，能够产生GIS绝缘的击穿。局部放电相位分布图谱（PRPS）、脉冲序列相位分布图谱（PRPD）特征：其放电次数明显降低，周期重复性分散性比较大，放电相位保持稳定状态。（2）悬浮电极放电缺陷。该类放电主要是设备内部的其中以金属与接地体没有进行电位连接，使其之间有间隙，造成接触不良放电的发生。一般情况下，悬浮电极放电在发生过程中，其悬浮部件也是振动状态，所以，可以对其进行分类，分别有可变间隙的悬浮放电、固定间隙的悬浮放电。PRPD、PRPS图谱特征：放电脉冲幅值相比较很稳定，放电时间间隔周期稳定。（3）电晕放电缺陷。电晕放电缺陷是由于气体中电场极不均匀引起的放电现象，但是对其进行分析，发现主要是因为其外壳的毛刺引起的，毛刺易被缓慢烧蚀，电晕放电缺陷也会消失，因此其危害性不是很大。可是如果存在电压的的影响，可能会发生击穿设备绝缘的结果。很有必要进行防范。PRPD、PRPS图谱特征：放电次数明显较多，放电幅值分散性小，时间间隔均匀。通常仅在工频相位的负半周出现。（4）自由金属颗粒缺陷。自由金属颗粒缺陷是由金属碎屑引起的，金属碎屑在GIS设备装配也许就存在，也可能使在开关动作时存在的。由于设备内部电场周期性变化，其自由金属颗粒的随机性增加，在高压导体出现猛烈跳动的现象，严重会导致GIS设备击穿结果。PRPD、PRPS图谱特征：放电信号的幅值广为分布，放电的时间间隔很随机，信号散布于整个工频周期。
2.定位原理
完成GIS设备内部存在放电的确认之后，进行放电源的位置确定。此时应用的是超高频法，其主要有三维空间定位法、幅值比较法、定相法、时差法等，幅值比较法的应用范围比较广，其思路是越是距离放电源近，其传感器检测的信号最强。如果进行多个点的同时检测，需要通过不同绝缘盆子的传感器进行信号的检测和其信号幅值的比较，幅值最大的测点势必就是放电源位置。所以，可以对超高频放电信号的幅值进行比较，实现放电源的位置的确定。
3、应用实例
2015年10月，对某220kV变电站GIS进行例行带电检测工作时，使用上海格鲁布PD71超高频局放检测仪对220kV某闸刀气室进行了局放检测，发现C相存在明显的异常放电信号，检测到的PRPS图谱如图1所示。
由图1看出图谱存在异常，但异常特征不是非常明显，于是当日14时11分至17时11分进行了持续测量，积累的PRPD图谱如图2所示。
为验证判断，现场结合了超声波检测技术。使用Doble公司AIA-2超声波局放测量仪在C相距离超高频传感器1测点1.5m处进行检测，发现了异常超声波信号。鉴于以上检测结果，判断该闸刀气室内部存在某部件接触不良造成悬浮电位放电的缺陷。因放电量较大，对部件烧蚀能力强，可能导致烧落粉尘或掉落部件而导致击穿，将严重系统和设备运行安全。
总之，超高频局放检测技术能够高效、准确地发现GIS的潜在性局放信号，有效预防故障的发生，确保设备的安全可靠运行，在供电企业得到广泛的应用，实践应用证明了该技术的有效性。其不足之处，就是在放电信号强度的量化、缺陷定性评估方面和定位的准确性方面还需要作进一步的研究。
参考文献：
[1]谢云飞，宋淑红，王红岩，李红喜，齐振忠.超声波局放检测技术在GIS状态检修中的应用[J].电子世界，2016，10：200-201.
[2]马飞越.GIS超高频和超声波局放检测技术的综合应用[J].人民长江，2012，17：87-89.
论文作者:张云飞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/7
标签：信号论文; 设备论文; 图谱论文; 缺陷论文; 电晕论文; 局部论文; 相位论文; 《电力设备》2017年第22期论文;