探究GIS局部放电带电检测技术分析与现场应用.docx

          探究GIS局部放电带电检测技术分析与现场应用                    摘要：封闭式气体绝缘组合电器(GIS)具有占地面积小、可靠性高、受外界环境影响小、维护简单等优点，近年来被广泛地应用于电力系统中由于设备结构复杂，在设计制造、安装调试过程中可能存在GIS内部绝缘表面脏污、尖刺、自由粒子、固体绝缘内部缺陷等任由这些缺陷在运行过程中不断发展将会导致严重事故关键词：局部放电；带电检测；现场应用一、局部放电检测方法1.1非电检测法非电检测法主要包括超声波检测法和化学检测法当GIS内部存在局部放电时，会生产超声波信号，可通过安装在GIS外壳上的超声波传感器进行检测，这种方法称为超声波检测法超声波检测法主要优点是定位方便，因其无法进行局部放电量的定量分析，主要作为一种辅助测量方法进行运用；组合电器内部绝缘气体为SF6，SF6为一种非常稳定的惰性气体，绝缘强度高，正常情况下不会发生分解反应，当出现电弧放电等异常情况时，高温电弧能量会使SF6气体发生化学反应，生成SF4、SF3、SF2等硫化物，同时，当SF6气体周围含有微水和氧气时，会生产HF和H2SO3、SO2等化合物。

通过采用气体传感器对SF6分解产物进行检测的方法称为化学检测法通常情况下，SF6在不同的环境下发生的分解产物不同，含量以及产生速率等也有差异，可通过检测SF6气体组分含量与变化趋势来诊断其内部绝缘缺陷的情况化学检测法优点是准确度和灵敏度高，是目前运用最广泛的局部放电带电检测方法之一1.2电检测法电测法主要是脉冲电流法和超高频法（Ultrahighfrequency，简称UHF）脉冲电流法是IEC60270标准推荐的检测方法，主要用于变压器局部放电定量检测，在GIS局部放电检测中运用较少，其原理是当产生局部放电时，在其耦合回路中会有脉冲电流，通过采用检测阻抗或者罗氏线圈传感器，就会耦合到脉冲电压信号脉冲电流法检测频率通常在10MHz以内，相比于超高频法而言，它的主要优点是可以对局部放电进行定量分析超高频法是目前运用于GIS局部放电检测最为成熟的一种方法，其检测频率通常为300MHz～1GHz，是近年来发展起来的一项新技术，也是运用于GIS局部放电检测最为成熟的一种方法它是利用装设在GIS内部或外部的天线传感器接收局部放电激发并传播的300～3000MHz频段超高频信号进行检测和分析的一种方法。

GIS内部腔体可视为一个同轴波导结构，PD激发的超高频信号在内部会以横电波和横磁波的方式在其内部传播，在GIS外部壳体的观察窗以及盆式绝缘子等位置会发生电磁波信号泄露，在这些位置安置UHF传感器可有效的检测到UHF信号超高频法具有以下特点：①检测频率高，有有效避开300MHz以下的干扰信号，其抗电磁干扰能力强；②根据不同位置检测的超高频信号的时间差，可对局部放电发生位置进行定位；③超高频信号的波形特征信息丰富，可根据UHF脉冲的波形特征对典型故障进行诊断；④UHF法与振动检测法相比，检测的局部放电范围更广，需要安装传感器的检测点更少二、局部放电检测运用情况某市供电公司购买了DMS超高频局部放电测试仪和JH3000-2型SF6电气设备分解产物检测仪将其运用于GIS绝缘状态检测针对18座GIS变电站全部进行了局部放电带电检测，1号110kV变电站为某市第一座GIS变电站，运行时间长，作为了重点检测对象1号站所用GIS组合电器为BBC公司生产建站初期，大部分气室湿度数据偏大甚至超标，虽然厂家给出保障设备正常运行的保证，鉴于缺乏其他技术支撑，在多次监督试验后，对全站不合格气室进行处理，然而，处理后SF6湿度很快恢复至原数据高点。

至今1号站已经运行23a，承担了某市最繁华商业区的供电任务，SF6湿度测试数据也一直处于高位，但未出现明显增长由于1号站GIS设备运行年限久且存在微水含量超标，对其进行超高频局部放电及SF6气体分解产物测试非常必要，超高频局部放电检测法和SF6气体分解产物测试法对1号变电站GIS绝缘状态监测的结果通过对1号站检测，该站环境的干扰信号较大，其GIS设备无局部放电信号，绝缘状况良好通过检测1号站所有气室测试结果中未发现SO2+SOF2、H2S气体成分，CO气体含量在6.1～40.2μL/L之间结合超高频局部放电及SF6分解产物测试结果可以看出，a站在多年的运行中，未产生局部放电，绝缘气体中未发现绝缘体因放电高温分解的产物，表明该站GIS运行情况良好通过对某市供电公司其他17个GIS变电站进行测试，结果也都表明GIS绝缘状态良好三、GIS带电检测技术不足及发展趋势3.1GIS局部放电源定位技术GIS带电检测中现场常用的定位技术首要包含幅值定位、时差定位及平分面定位法其间平分面定位法首要用于搅扰源的定位及排除幅值定位首要包含特高频幅值定位法、超声波幅值定位法超声波幅值定位精度较特高频法高，是由于特高频电磁波在GIS中传达时衰减较小，在较大范围内检测到的特高频信号幅值无明显变化，而超声波在GIS中传达时衰减很大，信号幅值随放电源距离敏捷减小。

时差定位法和平分面定位法的中心都是依据不一样信号在介质中传达的时延规则来进行定位的办法依据基准信号的不一样，时差定位法又能够分为电电联合定位法、声声联合定位法及声电联合定位法还有一种定位方法在GIS带电检测早期缺陷定位中应用较多，当检测到异常放电信号时，对GIS逐间隔或气室断电检测，当某一隔或气室停电后，局部放电信号消失，则说明放电源位于该间隔或气室3.2GIS局部放电智能化带电检测现在，现场进行GIS带电检查对人的依赖性比较大，不管现场检查还是成果剖析都是由现场检查人员进行，对人员素质及技术水平请求较高对于一样的检查信号，不一样的检查人员给出的判别成果有可能并不一样，容易造成对检查成果的误判采用智能化检查手法，建立大数据渠道及专家诊断体系，归纳搜集设备检查历史数据、运行状况、维修数据等数据，获取检查成果特征信息，经过体系自动剖析，精确判别设备运行状况，可以减少现场检查人员工作量、很好补偿检查人员的缺乏，提升检查成果精确性但是目前还没有见到有组织或厂家构建智能化检查渠道，现在有些仪器自带的专家诊断体系对缺点类型的剖析精确率还较低，GIS部分放电智能化带电检查的研究工作还任重而道远结语文章简要介绍了各种用于检测GIS局部放电检测的方法，分析了其优缺点，并采用局部放电超高频检测法和SF6气体分解产物测试法用于C市供电公司GIS变电站绝缘状态测试，测试的结果反映出C市供电公司目前的GIS设备绝缘状态良好。

参考文献[1]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.[2]孙曙光,陆俭国,俞慧忠,等.基于超高频法的典型GIS局部放电检测[J].高压电器,2012.［3］李军浩，侯欣宇，李海涛，等．一起110kVGISPT气室放电缺陷的检测与分析［J］．高压电器，2013.石晶（1984.01.26），性别：女；籍贯：焦作；民族：汉；学历：本科、学士；职称：助理电气工程师；职务：质量检测工程师；研究方向：气体绝缘金属封闭组合电器  -全文完-。