GIS局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)分析與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

徐其

摘要：當(dāng)前我國(guó)電力行業(yè)相對(duì)于先前有了較大的發(fā)展，供電質(zhì)量持續(xù)提升，供電效果明顯好轉(zhuǎn)，但是在用電設(shè)備使用過程中，出現(xiàn)的局部放電問題相對(duì)較多，給整個(gè)供電線路帶來的負(fù)面影響明顯。其中，GIS設(shè)備出現(xiàn)的故障類型相對(duì)較多，這不僅帶來了較大范圍的停電問題，同時(shí)也增加了較多的電量損失。本文從GIS局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)類型分析入手，研究了提升GIS局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果的要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：GIS設(shè)備;局部放電帶電檢測(cè)技術(shù);現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用;分析

中圖分類號(hào)：TM591;TM855文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

GIS設(shè)備屬于氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備，在使用的過程中，有著占地面積相對(duì)較小，運(yùn)行可靠性也相對(duì)較高，檢修周期也相對(duì)較長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)電力系統(tǒng)中使用較多。在對(duì)GIS設(shè)備進(jìn)行檢修時(shí)，雖然可采用停電試驗(yàn)的方式進(jìn)行，但傳統(tǒng)的停電試驗(yàn)檢修的方式，不能得到GIS設(shè)備的真實(shí)情況，特別是高壓設(shè)備絕緣劣化問題是一個(gè)長(zhǎng)期累積的結(jié)果，在停電試驗(yàn)狀態(tài)下，GIS設(shè)備的故障不能被有效發(fā)現(xiàn)。因此，對(duì)GIS局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用進(jìn)行分析有著較為重要的意義。

1.GIS局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)類型

1.1特高頻檢測(cè)技術(shù)

GIS設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，往往充有高壓SF6氣體，絕緣效果較好，擊穿場(chǎng)強(qiáng)也相對(duì)較高。出現(xiàn)局部放電后，在較小的范圍內(nèi)會(huì)產(chǎn)生較快的氣體擊穿，隨之出現(xiàn)很陡脈沖電流，持續(xù)時(shí)間非常短。GIS腔體中的脈沖信號(hào)在傳播時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電磁諧振，帶來的電磁波信號(hào)頻率能夠達(dá)到幾千赫茲。

相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，GIS設(shè)備中傳播特高頻電磁波時(shí)，不僅會(huì)產(chǎn)生橫向電磁波，同時(shí)還會(huì)形成橫向磁波與橫線電波。電磁波屬于非色散波，在GIS設(shè)備中，電磁波可以較多地進(jìn)行頻率傳播，隨著頻率的增加，衰減效果也在增加。但是橫向電波與橫向磁波也有著較大的不同，只有在信號(hào)頻率超過截止頻率時(shí)，才可以實(shí)現(xiàn)傳播。GIS設(shè)備是同軸結(jié)構(gòu)，在傳播波方面優(yōu)勢(shì)明顯，因此，信號(hào)在GIS設(shè)備傳播時(shí)，出現(xiàn)的衰減較少，例如盆式絕緣子時(shí)，電磁波信號(hào)會(huì)朝外傳播。

選擇使用特高頻法對(duì)GIS設(shè)備局部放電進(jìn)行帶電檢測(cè)，主要就是以局部放電時(shí)出現(xiàn)的電磁波，使用特高頻傳感器接受電磁波信號(hào)，并對(duì)接受得到的電磁波信號(hào)進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)局部放電源、缺陷類型、異常信號(hào)等精準(zhǔn)檢測(cè)。該種檢測(cè)方法在對(duì)GIS設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)靈敏度相對(duì)較高，對(duì)于低頻電波也有著較強(qiáng)的抗干擾能力。在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)GIS設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可選擇使用該方法進(jìn)行帶電檢測(cè)。按照帶電檢測(cè)傳感器位置的不同，可分為外置傳感器與內(nèi)置傳感器。對(duì)于內(nèi)置傳感器有錐形傳感器與平板式傳感器，在進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)時(shí)，內(nèi)置傳感器的使用效果較好，可取得較好的檢測(cè)靈敏度，抗干擾效果也較強(qiáng)，但是最大的不足之處就是安裝與制作的成本相對(duì)較高。選擇使用外置傳感器進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，雖然成本較低，但是周邊的環(huán)境會(huì)對(duì)整個(gè)檢測(cè)帶來較大的影響，特別是在進(jìn)行缺陷判斷時(shí)，帶來的干擾較大。

在現(xiàn)場(chǎng)使用該檢測(cè)技術(shù)時(shí)，按照檢測(cè)頻率的不同，可分為窄頻監(jiān)測(cè)與寬頻檢測(cè)兩種，其中寬頻檢測(cè)的范圍在300MHz與1500MHz之間，可以較好實(shí)現(xiàn)對(duì)局部放電信號(hào)的檢測(cè)，但是抗干擾方面相對(duì)較弱，干擾信號(hào)容易被當(dāng)做局部放電信號(hào)。窄頻監(jiān)測(cè)有著較好的抗干擾能力，但是不足之處是對(duì)真實(shí)放電信號(hào)可能會(huì)漏測(cè)。因此，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，可選擇使用窄頻監(jiān)測(cè)與寬頻檢測(cè)相結(jié)合的方式，具體操作時(shí)，可首先使用寬頻檢測(cè)技術(shù)對(duì)GIS設(shè)備開展普測(cè)，如果有異常信號(hào)，則選擇使用窄頻檢測(cè)進(jìn)行二次檢測(cè)。

1.2超聲波檢測(cè)技術(shù)

GIS設(shè)備在出現(xiàn)局部放電情況后，內(nèi)部的分子之間會(huì)出現(xiàn)非常激烈的碰撞，從而形成一種壓力，這種壓力的存在會(huì)產(chǎn)生沖擊，由于沖擊而產(chǎn)生聲波或者振動(dòng)，并以球面的方式朝外傳播，頻率介于20-100kHz的聲波屬于超聲波。在SF6氣體中，超聲波以縱波的方式傳播，表現(xiàn)出的衰減較為明顯，但是在金屬殼體、絕緣子及帶電導(dǎo)體中傳播時(shí)，不僅有橫波還有縱波，在固體中傳播時(shí)，橫波出現(xiàn)的衰減相對(duì)偏少。因?yàn)槌暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)相對(duì)較短，且表現(xiàn)出明顯的方向性，所以其帶來的能量相對(duì)集中。

選擇超聲波檢測(cè)技術(shù)對(duì)GIS設(shè)備局部放電情況進(jìn)行帶電檢測(cè)，就是將壓敏傳感器放置在GIS設(shè)備上，接受設(shè)備上的超聲波信號(hào)，通過超聲波信號(hào)對(duì)GIS設(shè)備內(nèi)部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行判斷，精準(zhǔn)掌握GIS設(shè)備內(nèi)存在的異常振動(dòng)缺陷或者局部放電問題，在檢測(cè)到之后能夠?qū)@些問題實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。

超聲波傳感器在使用時(shí)，可分為非接觸式傳感器與接觸式傳感器兩類。在對(duì)GIS設(shè)備進(jìn)行帶電檢測(cè)時(shí)，使用的接觸式傳感器相對(duì)較多，但是現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，可選擇使用非接觸式傳感器對(duì)外部干擾進(jìn)行識(shí)別與定位。按照結(jié)構(gòu)形式，可將超聲波傳感器分為差分式與單端式，前者能夠較好一直共模干擾，檢測(cè)靈敏度較高，后者結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，帶負(fù)載能力也相對(duì)較強(qiáng)。因?yàn)槌暡z測(cè)技術(shù)在對(duì)GIS設(shè)備局部放電情況進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，使用較為方便，且抗現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾能力較強(qiáng)，因此，當(dāng)前使用超聲波檢測(cè)技術(shù)的情況較多。但是從超聲波檢測(cè)技術(shù)的使用情況來看，在具體操作時(shí)受到機(jī)械振動(dòng)、附近施工等因素的影響，會(huì)給檢測(cè)結(jié)果帶來影響，因此在使用該技術(shù)時(shí)，應(yīng)注意排除上述因素帶來的影響。

1.3 SF6氣體成分分析技術(shù)

GIS設(shè)備中包含的SF6氣體較多，同時(shí)，GIS設(shè)備中絕緣材料在局部放電的影響下，會(huì)和少量水分出現(xiàn)反應(yīng)產(chǎn)生較多的分解物。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在GIS設(shè)備出現(xiàn)放電情況時(shí)，放電的類型、強(qiáng)度的不同，產(chǎn)生的分解物也有著較大的不同。因此，可根據(jù)SF6分解產(chǎn)物的不同，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備缺陷類型的判定。選擇使用SF6氣體成分分析方法時(shí)，若GIS設(shè)備屬于內(nèi)部放電檢測(cè)時(shí)，整體的靈敏度偏低，因此，相對(duì)于前兩種檢測(cè)方式，使用的次數(shù)相對(duì)偏少。但是在部分情況下，選擇這種方法時(shí)要以上述兩種方法進(jìn)行有效補(bǔ)充。因此，在對(duì)GIS設(shè)備局部放電帶電檢測(cè)時(shí)，通常情況下要將上述三種方法結(jié)合使用，相互補(bǔ)充，可取得較好的檢測(cè)效果。

2.提升GIS局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果的要點(diǎn)

一方面，持續(xù)加大對(duì)GIS局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)人員的培訓(xùn)工作。從當(dāng)前GIS局部放電帶電檢測(cè)工作開展情況來看，在很多方面仍舊不能滿足實(shí)際工作需要，制約了工作質(zhì)量的有效提升。因此，為了更好提升GIS局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)的使用效果。應(yīng)當(dāng)加大對(duì)具體操作人員的培訓(xùn)力度，在具體培訓(xùn)的過程中，應(yīng)當(dāng)注重理論和實(shí)踐兩個(gè)方面的培訓(xùn)。在理論培訓(xùn)的過程中，需重點(diǎn)避免傳統(tǒng)的灌輸式培訓(xùn)存在的弊端。同時(shí)，對(duì)于理論培訓(xùn)內(nèi)容的選擇也非常關(guān)鍵，防止傳統(tǒng)的老套地測(cè)防治水理論給培訓(xùn)帶來的負(fù)面影響，注重將當(dāng)前最新的GIS局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)理論，使用系統(tǒng)化的方法講授給一線工作人員，確保技術(shù)人員的理論水平能夠得到及時(shí)有效的更新。同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)注重實(shí)踐培訓(xùn)所占的比重，在實(shí)踐培訓(xùn)中，注重讓技術(shù)人員到具體工作做的較好的一線現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行參觀考察，鍛煉工作水平，為GIS局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)水平的提升打下堅(jiān)實(shí)的人才基礎(chǔ)。

另一方面，全面加強(qiáng)GIS局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)實(shí)施的落實(shí)，從當(dāng)前GIS局部放電帶電檢測(cè)工作開展情況來看，雖然在頂層設(shè)計(jì)的層面對(duì)各項(xiàng)技術(shù)活動(dòng)的開展打下了較好的基礎(chǔ)，但是從具體技術(shù)落實(shí)情況來看，整體還有著較大的提升空間。因此，為了更好發(fā)揮出各項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)的效果，在具體實(shí)施的各個(gè)環(huán)節(jié)需形成良性的監(jiān)督管理機(jī)制，在各個(gè)檢測(cè)實(shí)施過程中，應(yīng)有具體的監(jiān)督人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，確保各項(xiàng)檢驗(yàn)技術(shù)能夠落到實(shí)處。此外，這個(gè)過程應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)GIS局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用效果的研討，總結(jié)各項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)與不足，從而更好提升檢測(cè)效果。

3.結(jié)束語

綜上分析，全面提升GIS設(shè)備局部放電帶電檢測(cè)效果非常關(guān)鍵，但是從當(dāng)前GIS設(shè)備局部放電帶電檢測(cè)情況來看，在很多方面仍舊有著較大的提升空間，因此，這就需要在進(jìn)行GIS設(shè)備檢測(cè)時(shí)，全面掌握GIS設(shè)備局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)，結(jié)合GIS設(shè)備使用需求，采取針對(duì)性的措施，全面提升帶電檢測(cè)實(shí)效。

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