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摘要：随着我国电力行业的迅速发展，电气设备对节约占地成本、电气性能以及设备参数等方面的要求在不断提高，因而GIS设备就呈现出较高的优越性。由于GIS设备要求较高的安装控制工艺水平，设备结构比较紧凑，容易存在一些难以发现的缺陷与隐患，本文对GIS设备的状态监测进行了分析。
关键词：带电检测技术；GIS设备；状态监测
一、GIS设备状态监测中超高频局放带电检测技术的应用
1.1超高频局放检测技术简介
超高频法局放测试技术是目前国际上对GIS类设备普遍采用的检测技术。通过超高频传感器检测GIS内部放电产生的超高频信号达到发现缺陷的目的。超高频信号的频率范围一般在300MHz到3GHz及以上。根据超高频传感器的使用可以分为内置式和外置便携式，再通过数据采集单元和分析判断软件构成一整套检测仪器。
1.2超高频局放检测技术的方法和特点
1.2.1超高频局放检测技术方法
超高频法对GIS局部放电进行现场测量时，可采用时域测量和频域测量两种基本方法，时域方法可以定位，频域方法对有无放电的定性检测比较有效。对使用外置式传感器进行局部放电测量时，一般宜选择观察窗、无金属屏蔽的盆式绝缘子、接地开关的外露绝缘件、SF6气体压力释放窗等部位作为测点，用超高频检测仪器进行单一频段及全频段（宜为300MHz～1．4GHz）测量。
1.2.2超高频局放检测技术特点
利用超高频传感器测量局部放电会受到设备内部和外部环境的很多干扰，比如手机、无线通讯信号等，现场测试时应排除此类干扰，并且可以在不同时段对同一位置进行测量，以排除干扰信号。通常采用软件智能降噪、加装滤波器、分段排除放电区域等方法进行降噪处理。在诊断需要时，应考虑外接电源同步的影响。
超高频检测方法对毛刺、颗粒和绝缘盆子内部缺陷的放电测试较为敏感，但对于振动信号的测量，敏感度相对较差。另外由于超高频技术的原理所致，对于GIS表面无非金属裸露的情况，测试效果受到很大限制，这种情况应考虑使用其他方式测量。
二、GIS设备状态监测中超声波局放带电检测技术的应用
2.1超声波局放带电检测技术的基本方法
在利用超声波传感器检测时要在GIS设备测量面上进行适量超声耦合剂的涂抹，确保壳体与传感器之间的良好接触，没有空隙或者气泡的产生，以降低信号在传输中的损失，提高带电检测的准确性与灵敏度。在GIS设备外壳的每个检测点上平稳的放置传感器，以密切观察信号接收的实际情况。另外在带电检测过程中还要避免其他外界因素以及传感器抖动干扰到测量结果。
在选择GIS设备测试点的时候需要重点测试以下部位：
①每两个法兰相邻时间的要有一到两个测试点，并且测试电的间距要不低于1m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆超声波带电测量的位置最好在GIS设备气室的下方侧向位置，在选择母线筒检测点时要与绝缘支撑部位相靠近；
②在避雷器、PT、接地刀闸隔离刀闸、CT、断路器断口处、GIS拐臂等位置还要进行测试点的设置；
③在对历史趋势进行观察时要将测量点控制在与前次相同的位置；
④GIS设备若是为三相一壳形式时还要每隔120°在横截面上设置不小于一个的测试点；
⑤在T形连接处以GIS转角位置的前后要确定一个测试点；
⑥若是GIS设备的外壳直径较高，那么在横截面上确定测试点的时候要适当的增加数量。
2.2超声波局放带电检测技术的主要特点
这种超声波局放带电检测技术具有非常灵敏的振动信号，所以可以及时找出GIS设备周围安置传感器范围内的内部松动缺陷与问题。比如GIS设备若是存在不够深入的金属焊接点或者不足的固定螺栓力矩时，采用超声波带电局部检测技术可以取得良好的检测效果，并且这些缺陷故障在初期产生时期表现出来的振动信号只有利用超声波才能够检测出来。也就是说定性诊断GIS设备局部放电的初期状况采用超声波检测技术最为便捷与准确。在利用超声波局放带电检测技术来对这种故障类型进行判断的时候，不仅要分析超声波的峰值，还要图谱分析信号分相位分布。
三、GIS设备状态监测中红外线成像带电检测技术的应用
所谓红外线带电检测技术就是将不可见的红外辐射来做成可见图像的转换。GIS设备检测点物体的红外辐射通过镜头聚焦可以表现在探测器上面，红外线探测器会将红外辐射信号转化为电信号，放大电信号并在热像仪上面数字化处理成电子部分，以便可以转换成可观察到的红外图像在显示器上。然而由于GIS设备具有一定的紧密性以及紧凑性，另外SF6气体具有较强的传热性能，因此红外测试手段在GIS设备上的检测效果并不良好。根据应用实践可知，红外线成像带电检测技术可以针对避雷器气室缺陷以及PT问题进行有效检测，同时利用该种带电检测技术来可以对加热装置的故障问题进行检测。
四、GIS设备状态监测中气体泄漏带电检测技术的应用
测试GIS设备气体泄漏问题时，传统的局部包扎测试方法很难有效的实现检测目的。而伴随着我国逐渐增加的GIS气室，对巡检气体泄漏的工作的质量要求逐渐提高，而目前解决该类问题的主要方案就是采用激光检漏仪来对气体泄漏情况进行检测。激光检漏仪测试的基本原理就是根据SF6的强红外线吸收性质与特点，来将红外线照射在检查位置，以便在吸收红外线可见光的同时，在成像屏幕上将SF6气体泄漏位置呈现出黑色借以区分与判断。
五、总结
综上所述，目前GIS设备的带电检测技术是对其状态评估、提供检修依据的重要手段。通过经验的积累，认为开展带电检测工作应对工况和测试条件进行认真的分析，制定明确方案。不能认为一套设备能简单解决全部问题，比如超高频和超声就是两种适用性互补的方法。通过综合检测手段的应用和数据分析，更重要的是经验的积累，才能得到较为准确的测试结论。
参考文献：
[1]GIS局部放电在线检测技术分析[J].刘小红.科技情报开发与经济.2011（33）
[2]智能电网状态监测的发展[J].张士涛，孙超.科技创新导报.2011（32）
[3]GIS局部放电检测与定位技术的现场应用[J].徐敏骅，吴晓春，陆振华.华东电力.2009（07）
作者介绍：
刘玉良（1981.10.12），男，山东诸城，研究生、硕士，工程师，变电运维，研究方向：变电。
论文作者:刘玉良
论文发表刊物:《河南电力》2018年4期
论文发表时间:2018/8/16
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