GIS局部放電檢測技術

局部放電發生時伴隨（suí）有（yǒu）各種物理的、化學的、光的、電的效應。從原（yuán）理上講，任何一種現象都可以（yǐ）用來揭示（shì）局部放電現（xiàn）象，因此局部放電檢測的技術手段包括電的方法和非電的方法。下麵介紹的幾種局部放電檢測（cè）方法就是基於（yú）這（zhè）些效應孕育而生的，有些已經廣泛應用（yòng）於GIS的實際生產和運行監測（cè）中：

（1）常（cháng）規電測法
該（gāi）方法測量和分析局放產生的電流脈衝，因此也稱脈衝電流法。GIS發生局部放電時，試品兩端產生瞬時的電壓變化△U，當把試品接入檢測回路時，就會產生脈衝電流。該脈（mò）衝電流信號通過輸（shū）入阻抗Zm轉換成一個脈衝電壓（yā）信號（hào），然後再通過（guò）濾波、放大（dà）器放大、信號采集以及計算處理，測定出局部放（fàng）電的一些（xiē）基（jī）本量（如:視在放電量q、局部放電脈衝大小、數量與相位）。相對於其它方法，其對視在放電量（liàng）的定量測量能更直觀的反應係統局部放電的劇烈程度。但缺點是抗幹擾（rǎo）能力（lì）差，尤其是對於頻率f<1MHz的噪音幹擾。同時其測量頻率範圍一般（bān）小於1MHz，信（xìn）息量少（shǎo），並且無法對局部放（fàng）電源進行定位。設備笨重不適（shì）合現場局部放電（diàn）檢測。

（2）超聲波檢測法
GIS發生局部放電時分子間劇烈碰撞並在宏觀上（shàng）瞬間形成（chéng）一（yī）種壓力，產生超聲波脈衝，其中包含橫波，縱波和表麵波。在SF6氣體中隻（zhī）有縱波可以（yǐ）傳播並且衰減很大，而在帶電導體，絕緣子和金屬殼體等固體中傳播的（de）除縱波外還有（yǒu）橫波，橫波（bō）在固（gù）體（tǐ）中衰減小。由於超聲波的波長較短，因此它的方向性（xìng）較強，從而它的能量較為集中。通過安置在外殼上的超聲（shēng）波（bō）傳感器可以接收到這（zhè）些聲信號，再通過對聲信號進行分（fèn）析判斷可以診斷出是否發生了局部放電並能對（duì）放電（diàn）缺陷進行定位。超聲波傳感器通常采用非侵入（rù）式結構不需要預先安裝到GIS本體中，檢測時不會對GIS正常運行產生（shēng）影（yǐng）響。同時傳感器與設備的電氣回路沒有聯係，便（biàn）於故（gù）障定位。但缺點（diǎn）是聲信號（hào）在通過氣體和絕緣（yuán）子時衰（shuāi）減很嚴重，無法檢測出某些缺陷（如：絕緣子氣泡）引起（qǐ）的局部放電，並且在實際應用時所需傳感器較多，比較適用於現場檢測。

（3）超高頻檢測法（UHF）
GIS發生（shēng）局部放電時，放電脈衝上（shàng）升時間和持（chí）續時間（jiān）都極短（duǎn）僅為幾個ns，其相對應的（de）頻域十分寬廣。該脈衝信號在GIS腔體中傳播時會引起電諧振，激發出頻率高達300MHz-3GHz的電磁（cí）波。電磁波傳播時，不僅以橫向電磁波(TEM)形式傳播，而且還會建立高次橫向（xiàng）電波(TE)和橫向磁波(TM)。TEM波為非色（sè）散波，可以以任何頻率在GIS中傳播，但頻率越高衰減越快。TE和TM則不同，它們具有各自的（de）截止頻率fc。GIS截麵積愈大，fc愈低。若信號頻率ffc時，則信號（hào）基本上（shàng）可無損耗地傳（chuán）輸（shū），也就是說，隻有當信號頻率高於截止頻率時才（cái）能傳播。同時GIS的同軸結構（gòu）相當於一個良好的波導，信號在其內部傳播時衰減很小，有利（lì）於局部放電檢測。超高頻法的原理（lǐ）就是根據（jù）局部放電所（suǒ）激發的電磁波的這些特性，利用內置或外置的（de）超高頻傳感器來接收這些電磁波並對其（qí）進行分析，從而判斷出缺陷類型和故（gù）障定位。其優點是檢測時（shí）不影響GIS的正常運行，且（qiě）靈敏度較高、抗幹擾（rǎo）能力強、可識別故障類型並對故障進行（háng）定位，故應用較廣。但缺點是與常規脈衝電流法相比，檢測時無法對局（jú）部放電進行一個放電量大小的標定。

（4）光（guāng）學（xué）檢測法
由於局部放（fàng）電（diàn）產生光輻射，可以在（zài）GIS內部（bù）安裝光傳感器進行測量。這種方法對於檢測已知部位的放（fàng）電很有效，但是（shì）由於（yú）GIS內壁光滑而引起的（de）反射所帶來的影響，使得光學（xué）檢測法的靈（líng）敏度（dù）不高，不具備對故障的定位能力。同（tóng）時由於射（shè）線被SF6氣體和玻璃強烈地吸收，導致應用該方法檢測存（cún）在“死角”，不適用於在線監測。

（6）化學檢測法（fǎ）
GIS內部發生局部放（fàng）電時，放電量會引起SF6氣（qì）體分解，產生（shēng）SF4，SO2和SOF2等氣體，通（tōng）過化（huà）學分析檢查這些分解物的含量就能評估出（chū）設備是否有局部放電或者局（jú）部放（fàng）電的嚴重程度。這種方（fāng）法的優（yōu）點是檢測時不受電氣和噪聲幹擾，不會對（duì）GIS的正常運行產生影（yǐng）響。但是GIS中的吸附劑和幹燥劑可能會影響化學方法的測量；斷路器正常開斷時產生的電弧產（chǎn）生的氣體生成物（wù），也會對測量結果產生影響；脈衝放電產生的分（fèn）解物會被大量的SF6氣體所稀釋，因此就局部放（fàng）電監測而言，化學方法的靈敏度很差（chà）。此（cǐ）外檢測時間較（jiào）長，因而限製了該方法的使用，比較（jiào）適合用作（zuò）輔助方法分析GIS的絕緣故障。