王英

摘要：文章詳細(xì)分析了GIS局部放電帶電檢測技術(shù)的幾種類型，闡述了該技術(shù)的具體應(yīng)用過程，希望通過本文的闡述，能夠為從事于電力行業(yè)的工作人員提供一點參考依據(jù)，進而擴大電力檢測技術(shù)當(dāng)前的應(yīng)用范圍。

關(guān)鍵詞：GIS局部放電;帶電檢測;現(xiàn)場應(yīng)用

1局部放電機理

局部放電之所以在很多情況下都會出現(xiàn)，是因為其形成的原因是多種多樣的。根據(jù)局部放電產(chǎn)生的原因不同論述如下：首先是內(nèi)部放電現(xiàn)象，這一類放電現(xiàn)象究其原因在于元件本身，由于在生產(chǎn)過程中，材料的制造沒有按照正確的操作流程嚴(yán)格進行，使得元件的內(nèi)部混入很多雜質(zhì)，而且材料的絕緣能力沒有達到要求，這使得元件特別容易局部放電，而且元件的老損十分迅速。第二種要介紹的是沿面放電，顧名思義，這種現(xiàn)象通常發(fā)生在兩個界面的交界處。由于絕緣體表面的電荷分布不均導(dǎo)致物體表面出現(xiàn)電極，電極的形狀會對局部放電的過程造成影響。當(dāng)該過程發(fā)生時，如果通過檢測，會發(fā)現(xiàn)電場發(fā)生了很大的變化，這一變化導(dǎo)致了絕緣體發(fā)生局部放電。第三類是電暈放電，這種情況在電網(wǎng)系統(tǒng)中并不常見，因為它的產(chǎn)生需要一定的條件，而所需的外力在電網(wǎng)系統(tǒng)中時找不到施力物體的。在自然條件中由于雷電等原因會使得尖銳建筑某一點聚集較多的電荷，電場強度因此變大，這是能觀察到尖銳體周圍有明顯的光暈，這就是在進行局部放電。尖銳物體的電荷密度一旦聚集到一定程度就會產(chǎn)生電暈放電。由于現(xiàn)象明顯，在實驗過程中也很容易觀測到。

2GIS局部放電帶電檢測技術(shù)要點

2.1超聲波檢測技術(shù)

在具體應(yīng)用中，GIS設(shè)備在超聲波局部放電定位技術(shù)的應(yīng)用中需要定位的情況包括幅值、時差以及頻率等。（1）從幅值定位來看，主要是根據(jù)超聲波信號的衰減情況，信號的有效值或峰值大小定位，在超聲波檢測過程中，信號的強弱與局部放射源的距離存在正比例關(guān)系，信號隨著放源距離的靠近變強。因此根據(jù)GIS信號強弱和幅值進行判斷就可以確定放電位置。（2）時差定位也是局部放電帶點檢測中的重要指標(biāo)。是利用超聲波信號的時差進行檢測，在時差測定數(shù)據(jù)出來后，通過雙曲面方程以及聯(lián)立球面方程對局部放源的位置進行定位。在GIS管線結(jié)構(gòu)測試過程中，可以通過結(jié)合兩個或者多個管道的超聲波檢測，在放射源位置的確定中需要結(jié)合信號時差、傳播速度以及距離進行三維或者二維定位。

2.2特高頻檢測技術(shù)

特高頻局部放電檢測法是利用局部放發(fā)生時會在設(shè)備附近產(chǎn)生數(shù)吉赫茲的電子波信號，通過對電磁波信號的波形、幅值等參量的變化來判斷設(shè)備內(nèi)部局部放電缺陷的類型和嚴(yán)重程度。比如可以感知GIS類型的各種放電性缺陷，但是對于其他類型的缺陷則無能為力。特高頻電磁波的傳感器分為內(nèi)置和外置兩種，具體要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況來進行選擇。如果在設(shè)備中檢測不到特高頻電磁波或者檢測到很少量的電磁波，就可以判定設(shè)備是正常工作的。不同類型的局部放電所對應(yīng)的特征圖譜是不同的，這是判定局部放電類型的一個重要依據(jù)。電暈放電現(xiàn)象通常產(chǎn)生的高頻率電磁波量并不多，但是卻十分容易就可被捕捉到。因此這種方法在實際操作中很有價值。與上述的現(xiàn)象類似，懸浮放電現(xiàn)象發(fā)生時會影響到工作頻率，通常情況下也會使頻率提前或延后半個周期。這種情況下檢測到的電磁波是十分具有規(guī)律的。用特高頻電磁波來進行定位包括幅值定位和時差定位，前者利用信號最強點來判斷放電點，后者利用時域信號最超前的點來檢測局部放電發(fā)生的位置。兩者適用的情況不同，當(dāng)檢測到的電信號十分強烈時，就不適合利用第一種方法來判斷局部放電點，檢測時差時需要用到高速數(shù)字示波器。

2.3暫態(tài)地電壓檢測技術(shù)

如果電力系統(tǒng)電氣裝置發(fā)生局部放電，所生成電磁波便依靠金屬箱體間縫完成傳播，之后再從開關(guān)柜裝置表面向地表傳播，進而生成電壓脈，這也稱作暫態(tài)地電壓。借助相應(yīng)的電容耦合傳感設(shè)備就可以對此種信號完成檢測，進而可以確定開關(guān)柜的局部放電幅值以及頻率。暫態(tài)地電壓檢測法所受到外界信號的影響非常少。所以，實際開展開關(guān)柜放電帶電檢測工作之時，也不會很大程度上受到外界因素影響，這樣就可以大大增強開關(guān)柜局部放電帶電檢測靈敏性以及可靠性。然而，也正是因為暫態(tài)地電壓檢測具備較強的靈敏性，所以空氣當(dāng)中低電壓衰減非常強。

2.4聲電聯(lián)合定位技術(shù)

聲電聯(lián)合定位技術(shù)比前兩種技術(shù)優(yōu)勢更強，能夠?qū)植糠烹姷某暡ㄐ盘栆约疤馗哳l信號同時進行檢測，然后利用聲電信號的聯(lián)系性對局部放電源的位置進行確定，排除現(xiàn)場外部干擾，保證定位的精確性。通過超聲波或者特高頻定位對局部放射源的大概范圍和位置進行確定，然后在最近監(jiān)測點放置高頻傳感器，GIS 殼體放置超聲波傳感器，對超聲波和特高頻時域信號的關(guān)系進行檢測，如果二者間存在對應(yīng)關(guān)系，則屬于同一個信號源。

3現(xiàn)場應(yīng)用

按照GIS局部放電檢測工作開展需求，結(jié)合某地區(qū)電力檢測技術(shù)應(yīng)用需求，將對應(yīng)的技術(shù)應(yīng)用進行了實踐分析。首先，分析檢測數(shù)據(jù)，根據(jù)電力企業(yè)帶電檢測中的要求，將檢測數(shù)據(jù)記錄，整個檢測區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)建立在110KV電壓控制上，將上方控制刀閘A附近檢測狀況進行了分析，同時結(jié)合具體的檢測技術(shù)應(yīng)用控制需求，將特高頻檢測法和超聲檢測法應(yīng)用進行了匯總。根據(jù)圖中所顯示的檢測數(shù)據(jù)，再分析各個通道記錄檢測信號，發(fā)現(xiàn)通道3內(nèi)出現(xiàn)了大量的檢測信號，根據(jù)信號波動幅度變化，可知檢測區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生了不同的超聲信號。采用這種帶電檢測技術(shù)，必須重點分析全部檢測區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)信號，觀察每個區(qū)域出現(xiàn)的放電現(xiàn)象，確保帶電檢測的有效性。應(yīng)用檢測技術(shù)過程中，為了達到檢測技術(shù)所產(chǎn)生的控制效果，將在A相刀閘放置一個特高頻傳感器，再將超聲傳感器放置在絕緣子上，具體可參照圖1。根據(jù)測量信號的變化，結(jié)合所檢測到的不同通道數(shù)據(jù)信號的差異，可判斷測量結(jié)果。縱觀整個數(shù)據(jù)檢測過程，可知特高頻信號一般會出現(xiàn)在A相刀閘、絕緣子兩個部位。通過對該區(qū)域所發(fā)出的放電信號進行檢測，發(fā)現(xiàn)了異常放電信號，必須準(zhǔn)確定位其信號源，同時標(biāo)記信號的放電檢測狀況。因刀閘A相靠近電源，兩者相距較近，傳動機一旦出現(xiàn)故障，將會產(chǎn)生局部放電導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞。因此，電力企業(yè)必須擴大帶電檢測技術(shù)的應(yīng)用范圍，通過對設(shè)備的局部放電區(qū)域進行帶電檢測，確保能夠?qū)μ馗哳l檢測信號進行采集并處理，具體分析GIS局部放電的產(chǎn)生原因，同時采取必要的維護措施，確保電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。

4結(jié)束語

綜上所述，帶電檢測技術(shù)可防止GIS設(shè)備出現(xiàn)不必要的潛伏性缺陷，同時還可對檢修決策、方案進行有效指導(dǎo)，以便制定出合理可行的方案，在實際的應(yīng)用過程中需要結(jié)合具體的情況，選擇合理的檢測技術(shù)，總體來說聯(lián)合定位法更準(zhǔn)確，所以需要盡可能采用聯(lián)合定位方式。

參考文獻：

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（作者單位：國網(wǎng)晉城供電公司）