GIS局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)及現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用

李馨博+程昌奎+潘睿+楊小兵+趙博

摘 ?要：文章闡述了氣體絕緣組合電器（GIS）產(chǎn)生局部放電的機(jī)理，簡(jiǎn)要分析了GIS局部放電檢測(cè)技術(shù)，比較了各種檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，并將超高頻法和SF6分解產(chǎn)物法用于成都供電公司GIS設(shè)備絕緣狀態(tài)診斷。

關(guān)鍵詞：氣體絕緣組合電器;局部放電;化學(xué)檢測(cè)法;超高頻法

中圖分類(lèi)號(hào)：TM595 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-8937（2014）35-0015-02

氣體絕緣組合電器（Gas insulated Switchgear，簡(jiǎn)稱(chēng)GIS）作為一種結(jié)構(gòu)緊湊、性能優(yōu)良的高壓電力設(shè)備，在電力系統(tǒng)中運(yùn)用越來(lái)越廣泛。GIS內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)主要為SF6氣體絕緣，其在制造時(shí)出現(xiàn)的毛刺、安裝運(yùn)輸時(shí)部件松動(dòng)或接觸不良引起電極電位浮動(dòng)、運(yùn)行中絕緣老化、以及各種情況下可能出現(xiàn)金屬微粒等各種缺陷，都可能不同程度的導(dǎo)致GIS內(nèi)部電場(chǎng)發(fā)生畸變，使得局部電場(chǎng)加強(qiáng)而產(chǎn)生局部放電（Partial Discharge，簡(jiǎn)稱(chēng)PD）。PD對(duì)絕緣的破壞作用是一個(gè)緩慢發(fā)展的過(guò)程，而且從局部開(kāi)始，受多種因素影響，對(duì)運(yùn)行中的GIS是一種隱患。由于電力系統(tǒng)中保護(hù)措施的日趨完善，各種過(guò)電壓對(duì)設(shè)備絕緣的破壞作用相對(duì)減小，而運(yùn)行中的工作電壓對(duì)絕緣的劣化起著主導(dǎo)作用，PD既是引起絕緣劣化的主要原因，又是表征絕緣狀況的特征量。因此，通過(guò)對(duì)GIS PD進(jìn)行檢測(cè)，可以在一定程度發(fā)現(xiàn)許多內(nèi)部存在的缺陷，對(duì)保證GIS的安全可靠運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 ?局部放電檢測(cè)方法

氣體絕緣組合電器的局部放電檢測(cè)方法主要分為非電檢測(cè)法和電檢測(cè)法兩大類(lèi)。

1.1 ?非電檢測(cè)法

非電檢測(cè)法主要包括超聲波檢測(cè)法和化學(xué)檢測(cè)法。當(dāng)GIS內(nèi)部存在局部放電時(shí)，會(huì)生產(chǎn)超聲波信號(hào)，可通過(guò)安裝在GIS外殼上的超聲波傳感器進(jìn)行檢測(cè)，這種方法稱(chēng)為超聲波檢測(cè)法。超聲波檢測(cè)法主要優(yōu)點(diǎn)是定位方便，因其無(wú)法進(jìn)行局部放電量的定量分析，主要作為一種輔助測(cè)量方法進(jìn)行運(yùn)用;組合電器內(nèi)部絕緣氣體為SF6，SF6為一種非常穩(wěn)定的惰性氣體，絕緣強(qiáng)度高，正常情況下不會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，當(dāng)出現(xiàn)電弧放電等異常情況時(shí)，高溫電弧能量會(huì)使SF6氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成SF4、SF3、SF2等硫化物，同時(shí)，當(dāng)SF6氣體周?chē)形⑺脱鯕鈺r(shí)，會(huì)生產(chǎn)HF和H2SO3、SO2等化合物。通過(guò)采用氣體傳感器對(duì)SF6分解產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)的方法稱(chēng)為化學(xué)檢測(cè)法。通常情況下，SF6在不同的環(huán)境下發(fā)生的分解產(chǎn)物不同，含量以及產(chǎn)生速率等也有差異，可通過(guò)檢測(cè)SF6氣體組分含量與變化趨勢(shì)來(lái)診斷其內(nèi)部絕緣缺陷的情況。化學(xué)檢測(cè)法優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確度和靈敏度高，是目前運(yùn)用最廣泛的局部放電帶電檢測(cè)方法之一。

1.2 ?電檢測(cè)法

電測(cè)法主要是脈沖電流法和超高頻法（Ultrahigh frequency，簡(jiǎn)稱(chēng)UHF）。脈沖電流法是IEC 60270標(biāo)準(zhǔn)推薦的檢測(cè)方法，主要用于變壓器局部放電定量檢測(cè)，在GIS局部放電檢測(cè)中運(yùn)用較少，其原理是當(dāng)產(chǎn)生局部放電時(shí)，在其耦合回路中會(huì)有脈沖電流，通過(guò)采用檢測(cè)阻抗或者羅氏線圈傳感器，就會(huì)耦合到脈沖電壓信號(hào)。脈沖電流法檢測(cè)頻率通常在10 MHz以?xún)?nèi)，相比于超高頻法而言，它的主要優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)局部放電進(jìn)行定量分析。

超高頻法是目前運(yùn)用于GIS局部放電檢測(cè)最為成熟的一種方法，其檢測(cè)頻率通常為300 MHz～1 GHz，是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，也是運(yùn)用于GIS局部放電檢測(cè)最為成熟的一種方法。它是利用裝設(shè)在GIS內(nèi)部或外部的天線傳感器接收局部放電激發(fā)并傳播的300～3 000 MHz頻段超高頻信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和分析的一種方法。GIS內(nèi)部腔體可視為一個(gè)同軸波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，PD激發(fā)的超高頻信號(hào)在內(nèi)部會(huì)以橫電波和橫磁波的方式在其內(nèi)部傳播，在GIS外部殼體的觀察窗以及盆式絕緣子等位置會(huì)發(fā)生電磁波信號(hào)泄露，在這些位置安置UHF傳感器可有效的檢測(cè)到UHF信號(hào)。超高頻法具有以下特點(diǎn)：

①檢測(cè)頻率高，有有效避開(kāi)300 MHz以下的干擾信號(hào)，其抗電磁干擾能力強(qiáng);②根據(jù)不同位置檢測(cè)的超高頻信號(hào)的時(shí)間差，可對(duì)局部放電發(fā)生位置進(jìn)行定位;③超高頻信號(hào)的波形特征信息豐富，可根據(jù)UHF脈沖的波形特征對(duì)典型故障進(jìn)行診斷;④UHF法與振動(dòng)檢測(cè)法相比，檢測(cè)的局部放電范圍更廣，需要安裝傳感器的檢測(cè)點(diǎn)更少。

2 ?局部放電檢測(cè)運(yùn)用情況

成都供電公司購(gòu)買(mǎi)了DMS超高頻局部放電測(cè)試儀和JH 3000-2型SF6電氣設(shè)備分解產(chǎn)物檢測(cè)儀將其運(yùn)用于GIS絕緣狀態(tài)在線檢測(cè)。針對(duì)18座GIS變電站全部進(jìn)行了局部放電帶電檢測(cè)，某110 kV變電站為成都第一座GIS變電站，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，作為了重點(diǎn)檢測(cè)對(duì)象。該站所用GIS組合電器為BBC公司生產(chǎn)。建站初期，大部分氣室濕度數(shù)據(jù)偏大甚至超標(biāo)，雖然廠家給出保障設(shè)備正常運(yùn)行的保證，鑒于缺乏其他技術(shù)支撐，在多次監(jiān)督試驗(yàn)后，全站不合格氣室在2002年3月27日進(jìn)行處理，然而，處理后SF6濕度很快恢復(fù)至原數(shù)據(jù)高點(diǎn)。至今該站已經(jīng)運(yùn)行23 a，承擔(dān)了成都最繁華商業(yè)區(qū)的供電任務(wù)，SF6濕度測(cè)試數(shù)據(jù)也一直處于高位，但未出現(xiàn)明顯增長(zhǎng)。

由于此站GIS設(shè)備運(yùn)行年限久且存在微水含量超標(biāo)，對(duì)其進(jìn)行超高頻局部放電及SF6氣體分解產(chǎn)物測(cè)試非常必要，超高頻局部放電檢測(cè)法和SF6氣體分解產(chǎn)物測(cè)試法對(duì)荔枝巷變電站GIS絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)的結(jié)果，見(jiàn)表1～表3。

從表1和表2可知，該站環(huán)境的干擾信號(hào)較大，其GIS設(shè)備無(wú)局部放電信號(hào)，絕緣狀況良好。從表3可知，所有氣室測(cè)試結(jié)果中未發(fā)現(xiàn)SO2+SOF2、H2S氣體成分，CO氣體含量在6.1～40.2 μL/L之間。結(jié)合超高頻局部放電及SF6分解產(chǎn)物測(cè)試結(jié)果可以看出，該站在多年的運(yùn)行中，未產(chǎn)生局部放電，絕緣氣體中未發(fā)現(xiàn)絕緣體因放電高溫分解的產(chǎn)物，表明該站GIS運(yùn)行情況良好。

通過(guò)對(duì)成都供電公司其他17個(gè)GIS變電站進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果也都表明GIS絕緣狀態(tài)良好。

4 ?結(jié) ?語(yǔ)

文章簡(jiǎn)要介紹了各種用于檢測(cè)GIS局部放電檢測(cè)的方法，分析了其優(yōu)缺點(diǎn)，并采用局部放電超高頻檢測(cè)法和SF6氣體分解產(chǎn)物測(cè)試法用于成都供電公司GIS變電站絕緣狀態(tài)測(cè)試，測(cè)試的結(jié)果反映出成都供電公司目前的GIS設(shè)備絕緣狀態(tài)良好。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黎明，黃維樞.SF6氣體及SF6氣體絕緣變電站的運(yùn)行[M].北京：水利電力出版社，1993.

[2] 邱毓昌.GIS裝置及其絕緣技術(shù)[M].北京：水利電力出版社，1994.

[3] 邱昌容，王乃慶.電工設(shè)備局部放電及其測(cè)試技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.

[4] 姚唯建，鐘志鏗.氣體分析法用于六氟化硫電氣設(shè)備故障的檢測(cè)[J].廣東電力，1994，（2）：21-24.

[5] 李智敏.超高頻法檢測(cè)GIS局部放電的研究[D].西安：西安交通大學(xué)，1999.

[6] 邱毓昌.用超高頻法對(duì)GIS絕緣進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)[J].高壓電器，1997，33（4）：36-40.

摘 ?要：文章闡述了氣體絕緣組合電器（GIS）產(chǎn)生局部放電的機(jī)理，簡(jiǎn)要分析了GIS局部放電檢測(cè)技術(shù)，比較了各種檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，并將超高頻法和SF6分解產(chǎn)物法用于成都供電公司GIS設(shè)備絕緣狀態(tài)診斷。

關(guān)鍵詞：氣體絕緣組合電器;局部放電;化學(xué)檢測(cè)法;超高頻法

中圖分類(lèi)號(hào)：TM595 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-8937（2014）35-0015-02

氣體絕緣組合電器（Gas insulated Switchgear，簡(jiǎn)稱(chēng)GIS）作為一種結(jié)構(gòu)緊湊、性能優(yōu)良的高壓電力設(shè)備，在電力系統(tǒng)中運(yùn)用越來(lái)越廣泛。GIS內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)主要為SF6氣體絕緣，其在制造時(shí)出現(xiàn)的毛刺、安裝運(yùn)輸時(shí)部件松動(dòng)或接觸不良引起電極電位浮動(dòng)、運(yùn)行中絕緣老化、以及各種情況下可能出現(xiàn)金屬微粒等各種缺陷，都可能不同程度的導(dǎo)致GIS內(nèi)部電場(chǎng)發(fā)生畸變，使得局部電場(chǎng)加強(qiáng)而產(chǎn)生局部放電（Partial Discharge，簡(jiǎn)稱(chēng)PD）。PD對(duì)絕緣的破壞作用是一個(gè)緩慢發(fā)展的過(guò)程，而且從局部開(kāi)始，受多種因素影響，對(duì)運(yùn)行中的GIS是一種隱患。由于電力系統(tǒng)中保護(hù)措施的日趨完善，各種過(guò)電壓對(duì)設(shè)備絕緣的破壞作用相對(duì)減小，而運(yùn)行中的工作電壓對(duì)絕緣的劣化起著主導(dǎo)作用，PD既是引起絕緣劣化的主要原因，又是表征絕緣狀況的特征量。因此，通過(guò)對(duì)GIS PD進(jìn)行檢測(cè)，可以在一定程度發(fā)現(xiàn)許多內(nèi)部存在的缺陷，對(duì)保證GIS的安全可靠運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 ?局部放電檢測(cè)方法

氣體絕緣組合電器的局部放電檢測(cè)方法主要分為非電檢測(cè)法和電檢測(cè)法兩大類(lèi)。

1.1 ?非電檢測(cè)法

非電檢測(cè)法主要包括超聲波檢測(cè)法和化學(xué)檢測(cè)法。當(dāng)GIS內(nèi)部存在局部放電時(shí)，會(huì)生產(chǎn)超聲波信號(hào)，可通過(guò)安裝在GIS外殼上的超聲波傳感器進(jìn)行檢測(cè)，這種方法稱(chēng)為超聲波檢測(cè)法。超聲波檢測(cè)法主要優(yōu)點(diǎn)是定位方便，因其無(wú)法進(jìn)行局部放電量的定量分析，主要作為一種輔助測(cè)量方法進(jìn)行運(yùn)用;組合電器內(nèi)部絕緣氣體為SF6，SF6為一種非常穩(wěn)定的惰性氣體，絕緣強(qiáng)度高，正常情況下不會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，當(dāng)出現(xiàn)電弧放電等異常情況時(shí)，高溫電弧能量會(huì)使SF6氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成SF4、SF3、SF2等硫化物，同時(shí)，當(dāng)SF6氣體周?chē)形⑺脱鯕鈺r(shí)，會(huì)生產(chǎn)HF和H2SO3、SO2等化合物。通過(guò)采用氣體傳感器對(duì)SF6分解產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)的方法稱(chēng)為化學(xué)檢測(cè)法。通常情況下，SF6在不同的環(huán)境下發(fā)生的分解產(chǎn)物不同，含量以及產(chǎn)生速率等也有差異，可通過(guò)檢測(cè)SF6氣體組分含量與變化趨勢(shì)來(lái)診斷其內(nèi)部絕緣缺陷的情況?；瘜W(xué)檢測(cè)法優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確度和靈敏度高，是目前運(yùn)用最廣泛的局部放電帶電檢測(cè)方法之一。

1.2 ?電檢測(cè)法

電測(cè)法主要是脈沖電流法和超高頻法（Ultrahigh frequency，簡(jiǎn)稱(chēng)UHF）。脈沖電流法是IEC 60270標(biāo)準(zhǔn)推薦的檢測(cè)方法，主要用于變壓器局部放電定量檢測(cè)，在GIS局部放電檢測(cè)中運(yùn)用較少，其原理是當(dāng)產(chǎn)生局部放電時(shí)，在其耦合回路中會(huì)有脈沖電流，通過(guò)采用檢測(cè)阻抗或者羅氏線圈傳感器，就會(huì)耦合到脈沖電壓信號(hào)。脈沖電流法檢測(cè)頻率通常在10 MHz以?xún)?nèi)，相比于超高頻法而言，它的主要優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)局部放電進(jìn)行定量分析。

超高頻法是目前運(yùn)用于GIS局部放電檢測(cè)最為成熟的一種方法，其檢測(cè)頻率通常為300 MHz～1 GHz，是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，也是運(yùn)用于GIS局部放電檢測(cè)最為成熟的一種方法。它是利用裝設(shè)在GIS內(nèi)部或外部的天線傳感器接收局部放電激發(fā)并傳播的300～3 000 MHz頻段超高頻信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和分析的一種方法。GIS內(nèi)部腔體可視為一個(gè)同軸波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，PD激發(fā)的超高頻信號(hào)在內(nèi)部會(huì)以橫電波和橫磁波的方式在其內(nèi)部傳播，在GIS外部殼體的觀察窗以及盆式絕緣子等位置會(huì)發(fā)生電磁波信號(hào)泄露，在這些位置安置UHF傳感器可有效的檢測(cè)到UHF信號(hào)。超高頻法具有以下特點(diǎn)：

①檢測(cè)頻率高，有有效避開(kāi)300 MHz以下的干擾信號(hào)，其抗電磁干擾能力強(qiáng);②根據(jù)不同位置檢測(cè)的超高頻信號(hào)的時(shí)間差，可對(duì)局部放電發(fā)生位置進(jìn)行定位;③超高頻信號(hào)的波形特征信息豐富，可根據(jù)UHF脈沖的波形特征對(duì)典型故障進(jìn)行診斷;④UHF法與振動(dòng)檢測(cè)法相比，檢測(cè)的局部放電范圍更廣，需要安裝傳感器的檢測(cè)點(diǎn)更少。

2 ?局部放電檢測(cè)運(yùn)用情況

成都供電公司購(gòu)買(mǎi)了DMS超高頻局部放電測(cè)試儀和JH 3000-2型SF6電氣設(shè)備分解產(chǎn)物檢測(cè)儀將其運(yùn)用于GIS絕緣狀態(tài)在線檢測(cè)。針對(duì)18座GIS變電站全部進(jìn)行了局部放電帶電檢測(cè)，某110 kV變電站為成都第一座GIS變電站，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，作為了重點(diǎn)檢測(cè)對(duì)象。該站所用GIS組合電器為BBC公司生產(chǎn)。建站初期，大部分氣室濕度數(shù)據(jù)偏大甚至超標(biāo)，雖然廠家給出保障設(shè)備正常運(yùn)行的保證，鑒于缺乏其他技術(shù)支撐，在多次監(jiān)督試驗(yàn)后，全站不合格氣室在2002年3月27日進(jìn)行處理，然而，處理后SF6濕度很快恢復(fù)至原數(shù)據(jù)高點(diǎn)。至今該站已經(jīng)運(yùn)行23 a，承擔(dān)了成都最繁華商業(yè)區(qū)的供電任務(wù)，SF6濕度測(cè)試數(shù)據(jù)也一直處于高位，但未出現(xiàn)明顯增長(zhǎng)。

由于此站GIS設(shè)備運(yùn)行年限久且存在微水含量超標(biāo)，對(duì)其進(jìn)行超高頻局部放電及SF6氣體分解產(chǎn)物測(cè)試非常必要，超高頻局部放電檢測(cè)法和SF6氣體分解產(chǎn)物測(cè)試法對(duì)荔枝巷變電站GIS絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)的結(jié)果，見(jiàn)表1～表3。

從表1和表2可知，該站環(huán)境的干擾信號(hào)較大，其GIS設(shè)備無(wú)局部放電信號(hào)，絕緣狀況良好。從表3可知，所有氣室測(cè)試結(jié)果中未發(fā)現(xiàn)SO2+SOF2、H2S氣體成分，CO氣體含量在6.1～40.2 μL/L之間。結(jié)合超高頻局部放電及SF6分解產(chǎn)物測(cè)試結(jié)果可以看出，該站在多年的運(yùn)行中，未產(chǎn)生局部放電，絕緣氣體中未發(fā)現(xiàn)絕緣體因放電高溫分解的產(chǎn)物，表明該站GIS運(yùn)行情況良好。

通過(guò)對(duì)成都供電公司其他17個(gè)GIS變電站進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果也都表明GIS絕緣狀態(tài)良好。

4 ?結(jié) ?語(yǔ)

文章簡(jiǎn)要介紹了各種用于檢測(cè)GIS局部放電檢測(cè)的方法，分析了其優(yōu)缺點(diǎn)，并采用局部放電超高頻檢測(cè)法和SF6氣體分解產(chǎn)物測(cè)試法用于成都供電公司GIS變電站絕緣狀態(tài)測(cè)試，測(cè)試的結(jié)果反映出成都供電公司目前的GIS設(shè)備絕緣狀態(tài)良好。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黎明，黃維樞.SF6氣體及SF6氣體絕緣變電站的運(yùn)行[M].北京：水利電力出版社，1993.

[2] 邱毓昌.GIS裝置及其絕緣技術(shù)[M].北京：水利電力出版社，1994.

[3] 邱昌容，王乃慶.電工設(shè)備局部放電及其測(cè)試技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.

[4] 姚唯建，鐘志鏗.氣體分析法用于六氟化硫電氣設(shè)備故障的檢測(cè)[J].廣東電力，1994，（2）：21-24.

[5] 李智敏.超高頻法檢測(cè)GIS局部放電的研究[D].西安：西安交通大學(xué)，1999.

[6] 邱毓昌.用超高頻法對(duì)GIS絕緣進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)[J].高壓電器，1997，33（4）：36-40.

摘 ?要：文章闡述了氣體絕緣組合電器（GIS）產(chǎn)生局部放電的機(jī)理，簡(jiǎn)要分析了GIS局部放電檢測(cè)技術(shù)，比較了各種檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，并將超高頻法和SF6分解產(chǎn)物法用于成都供電公司GIS設(shè)備絕緣狀態(tài)診斷。

關(guān)鍵詞：氣體絕緣組合電器;局部放電;化學(xué)檢測(cè)法;超高頻法

中圖分類(lèi)號(hào)：TM595 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-8937（2014）35-0015-02

氣體絕緣組合電器（Gas insulated Switchgear，簡(jiǎn)稱(chēng)GIS）作為一種結(jié)構(gòu)緊湊、性能優(yōu)良的高壓電力設(shè)備，在電力系統(tǒng)中運(yùn)用越來(lái)越廣泛。GIS內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)主要為SF6氣體絕緣，其在制造時(shí)出現(xiàn)的毛刺、安裝運(yùn)輸時(shí)部件松動(dòng)或接觸不良引起電極電位浮動(dòng)、運(yùn)行中絕緣老化、以及各種情況下可能出現(xiàn)金屬微粒等各種缺陷，都可能不同程度的導(dǎo)致GIS內(nèi)部電場(chǎng)發(fā)生畸變，使得局部電場(chǎng)加強(qiáng)而產(chǎn)生局部放電（Partial Discharge，簡(jiǎn)稱(chēng)PD）。PD對(duì)絕緣的破壞作用是一個(gè)緩慢發(fā)展的過(guò)程，而且從局部開(kāi)始，受多種因素影響，對(duì)運(yùn)行中的GIS是一種隱患。由于電力系統(tǒng)中保護(hù)措施的日趨完善，各種過(guò)電壓對(duì)設(shè)備絕緣的破壞作用相對(duì)減小，而運(yùn)行中的工作電壓對(duì)絕緣的劣化起著主導(dǎo)作用，PD既是引起絕緣劣化的主要原因，又是表征絕緣狀況的特征量。因此，通過(guò)對(duì)GIS PD進(jìn)行檢測(cè)，可以在一定程度發(fā)現(xiàn)許多內(nèi)部存在的缺陷，對(duì)保證GIS的安全可靠運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 ?局部放電檢測(cè)方法

氣體絕緣組合電器的局部放電檢測(cè)方法主要分為非電檢測(cè)法和電檢測(cè)法兩大類(lèi)。

1.1 ?非電檢測(cè)法

非電檢測(cè)法主要包括超聲波檢測(cè)法和化學(xué)檢測(cè)法。當(dāng)GIS內(nèi)部存在局部放電時(shí)，會(huì)生產(chǎn)超聲波信號(hào)，可通過(guò)安裝在GIS外殼上的超聲波傳感器進(jìn)行檢測(cè)，這種方法稱(chēng)為超聲波檢測(cè)法。超聲波檢測(cè)法主要優(yōu)點(diǎn)是定位方便，因其無(wú)法進(jìn)行局部放電量的定量分析，主要作為一種輔助測(cè)量方法進(jìn)行運(yùn)用;組合電器內(nèi)部絕緣氣體為SF6，SF6為一種非常穩(wěn)定的惰性氣體，絕緣強(qiáng)度高，正常情況下不會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，當(dāng)出現(xiàn)電弧放電等異常情況時(shí)，高溫電弧能量會(huì)使SF6氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成SF4、SF3、SF2等硫化物，同時(shí)，當(dāng)SF6氣體周?chē)形⑺脱鯕鈺r(shí)，會(huì)生產(chǎn)HF和H2SO3、SO2等化合物。通過(guò)采用氣體傳感器對(duì)SF6分解產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)的方法稱(chēng)為化學(xué)檢測(cè)法。通常情況下，SF6在不同的環(huán)境下發(fā)生的分解產(chǎn)物不同，含量以及產(chǎn)生速率等也有差異，可通過(guò)檢測(cè)SF6氣體組分含量與變化趨勢(shì)來(lái)診斷其內(nèi)部絕緣缺陷的情況。化學(xué)檢測(cè)法優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確度和靈敏度高，是目前運(yùn)用最廣泛的局部放電帶電檢測(cè)方法之一。

1.2 ?電檢測(cè)法

電測(cè)法主要是脈沖電流法和超高頻法（Ultrahigh frequency，簡(jiǎn)稱(chēng)UHF）。脈沖電流法是IEC 60270標(biāo)準(zhǔn)推薦的檢測(cè)方法，主要用于變壓器局部放電定量檢測(cè)，在GIS局部放電檢測(cè)中運(yùn)用較少，其原理是當(dāng)產(chǎn)生局部放電時(shí)，在其耦合回路中會(huì)有脈沖電流，通過(guò)采用檢測(cè)阻抗或者羅氏線圈傳感器，就會(huì)耦合到脈沖電壓信號(hào)。脈沖電流法檢測(cè)頻率通常在10 MHz以?xún)?nèi)，相比于超高頻法而言，它的主要優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)局部放電進(jìn)行定量分析。

超高頻法是目前運(yùn)用于GIS局部放電檢測(cè)最為成熟的一種方法，其檢測(cè)頻率通常為300 MHz～1 GHz，是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，也是運(yùn)用于GIS局部放電檢測(cè)最為成熟的一種方法。它是利用裝設(shè)在GIS內(nèi)部或外部的天線傳感器接收局部放電激發(fā)并傳播的300～3 000 MHz頻段超高頻信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和分析的一種方法。GIS內(nèi)部腔體可視為一個(gè)同軸波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，PD激發(fā)的超高頻信號(hào)在內(nèi)部會(huì)以橫電波和橫磁波的方式在其內(nèi)部傳播，在GIS外部殼體的觀察窗以及盆式絕緣子等位置會(huì)發(fā)生電磁波信號(hào)泄露，在這些位置安置UHF傳感器可有效的檢測(cè)到UHF信號(hào)。超高頻法具有以下特點(diǎn)：

①檢測(cè)頻率高，有有效避開(kāi)300 MHz以下的干擾信號(hào)，其抗電磁干擾能力強(qiáng);②根據(jù)不同位置檢測(cè)的超高頻信號(hào)的時(shí)間差，可對(duì)局部放電發(fā)生位置進(jìn)行定位;③超高頻信號(hào)的波形特征信息豐富，可根據(jù)UHF脈沖的波形特征對(duì)典型故障進(jìn)行診斷;④UHF法與振動(dòng)檢測(cè)法相比，檢測(cè)的局部放電范圍更廣，需要安裝傳感器的檢測(cè)點(diǎn)更少。

2 ?局部放電檢測(cè)運(yùn)用情況

成都供電公司購(gòu)買(mǎi)了DMS超高頻局部放電測(cè)試儀和JH 3000-2型SF6電氣設(shè)備分解產(chǎn)物檢測(cè)儀將其運(yùn)用于GIS絕緣狀態(tài)在線檢測(cè)。針對(duì)18座GIS變電站全部進(jìn)行了局部放電帶電檢測(cè)，某110 kV變電站為成都第一座GIS變電站，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，作為了重點(diǎn)檢測(cè)對(duì)象。該站所用GIS組合電器為BBC公司生產(chǎn)。建站初期，大部分氣室濕度數(shù)據(jù)偏大甚至超標(biāo)，雖然廠家給出保障設(shè)備正常運(yùn)行的保證，鑒于缺乏其他技術(shù)支撐，在多次監(jiān)督試驗(yàn)后，全站不合格氣室在2002年3月27日進(jìn)行處理，然而，處理后SF6濕度很快恢復(fù)至原數(shù)據(jù)高點(diǎn)。至今該站已經(jīng)運(yùn)行23 a，承擔(dān)了成都最繁華商業(yè)區(qū)的供電任務(wù)，SF6濕度測(cè)試數(shù)據(jù)也一直處于高位，但未出現(xiàn)明顯增長(zhǎng)。

由于此站GIS設(shè)備運(yùn)行年限久且存在微水含量超標(biāo)，對(duì)其進(jìn)行超高頻局部放電及SF6氣體分解產(chǎn)物測(cè)試非常必要，超高頻局部放電檢測(cè)法和SF6氣體分解產(chǎn)物測(cè)試法對(duì)荔枝巷變電站GIS絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)的結(jié)果，見(jiàn)表1～表3。

從表1和表2可知，該站環(huán)境的干擾信號(hào)較大，其GIS設(shè)備無(wú)局部放電信號(hào)，絕緣狀況良好。從表3可知，所有氣室測(cè)試結(jié)果中未發(fā)現(xiàn)SO2+SOF2、H2S氣體成分，CO氣體含量在6.1～40.2 μL/L之間。結(jié)合超高頻局部放電及SF6分解產(chǎn)物測(cè)試結(jié)果可以看出，該站在多年的運(yùn)行中，未產(chǎn)生局部放電，絕緣氣體中未發(fā)現(xiàn)絕緣體因放電高溫分解的產(chǎn)物，表明該站GIS運(yùn)行情況良好。

通過(guò)對(duì)成都供電公司其他17個(gè)GIS變電站進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果也都表明GIS絕緣狀態(tài)良好。

4 ?結(jié) ?語(yǔ)

文章簡(jiǎn)要介紹了各種用于檢測(cè)GIS局部放電檢測(cè)的方法，分析了其優(yōu)缺點(diǎn)，并采用局部放電超高頻檢測(cè)法和SF6氣體分解產(chǎn)物測(cè)試法用于成都供電公司GIS變電站絕緣狀態(tài)測(cè)試，測(cè)試的結(jié)果反映出成都供電公司目前的GIS設(shè)備絕緣狀態(tài)良好。

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