gis局部放电检测方法及原理

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1、GIS局部放电在线检测特点：实时在线，对设备重点部位进行不间断监测。系统结构：传感器(天线)，放大器，信号过滤器，采集卡，工频信号触发器，工业控制计算机，机柜，局部放电故障分析软件，高精度数字示波器（选配），高频电缆，机械附件。方法：1.超高频检测法(UHF法)原理：GIS发生绝缘故障的原因是其内部电场的畸变，往往伴随着局部放电现象，产生脉冲电流，电流脉冲上升时间及持续时间仅为纳秒(nS)级，该电流脉冲将激发出高频电磁波，其主要频段为0.3—3GHz，该电磁波可以从GIS上的盘式绝缘子处泄露出来，采用超高频传感器(频段为0.3—3GHz)测量绝缘缝隙处的电磁波，然后根据接收的信号强度来

2、分析局部放电的严重程度。优点:可以带电测量，测量方法不改变设备的运行方式，并且可以实现在线连续监测。可有效地抑制背景噪声，如空气电晕等产生的电磁干扰频率一般均较低,超高频方法可对其进行有效抑制。抗干扰能力强。缺点：仅仅能知道发生了故障，但不能对发生故障的点进行准确的定位。而且目前没有相应的国际及国内标准，不能给出一个放电量大小的结果。目前难点：主要问题在于如何进一步提高灵敏度,解决各种干扰问题，进一步实现准确的定位。应用：1.超声波法原理：GIS内部产生局部放电信号的时候，会产生冲击的振动及声音，GIS局部放电会产生声波，其类型包括纵波、横波和表面波。纵波通过气体传到外壳、横波则需要通

3、过固体介质（比如绝缘子等）传到外壳。通过贴在GIS外壳表面的压电式传感器接收这些声波信号，以达到监测GIS局放的目的。因此可以用在腔体外壁上安装的超声波传感器来测量局部放电信号。优点：传感器与GIS设备的电气回路无任何联系，不受电气方面的干扰。设备使用简便，技术相对比较成熟，现场应用经验比较丰富，可不改变设备的运行方式进行带电测量，由于测量的是超声波信号，因此对电磁干扰的抗干扰能力比较强，可以对缺陷进行定位。缺点：声音信号在气体中的传输速率很低(约140m/s)，且信号中的高频部分衰减很快，信号通过不同介质的时候传播速率不同，且在不同材料的边界处会产生反射，因此信号模式变得很复杂。另外

4、传感器监测有效范围较小，对大型设备器需要众多的传感器，现场应用较为不便。实际应用中存在的问题：（1）无法区分放电信号和干扰信号。GIS的PT噪声大，无法区分其中的放电信号和振动噪声信号；对于户外GIS，环境噪声很大，对超声检测干扰很大。（2）灵敏度低。无论纵波还是横波，在GIS内部传播过程中，衰减很大，因此，超声法对金属颗粒外的其他类型放电灵敏度低。（3）操作不便。需要通过粘结剂将传感器贴在GIS壳体表面，粘贴的效果和操作者的晃动对测量效果影响很大。2.超高频和超声波联合法结构：GIS局部放电超高频和超声波联合法的步骤：1.在GIS盆式绝缘子处放置UHF传感器，进行超高频检测，进行电磁

5、波信号的测量，判断是否存在电磁波信号。2.使用超声传感器逐点进行声信号检测，判断是否存在声信号。之后根据出现的几种具体情况进行进一步的分析判断。处理方法：如果电信号和声信号都存在，则使用超高频法根据盆式绝缘子的位置进行粗略定位，同时使用超声法进行精确定位，如果两者都定位到同一个GIS腔体且表现一致，则判断该腔体内部存在放电故障，具有绝缘缺陷，应根据具体情况进行进一步跟踪检测或采取相应措施。如果只测量到了超高频电磁波信号而没有超声波信号，则应通过改变UHF传感器的位置摆放和传感器的方向性及信号的频率分布，判断是否是周围设备发生了局部放电或者是否存在另外的干扰源，并对GIS设备进行重点跟踪

6、观察。如果超声波法测量到了声信号而超高频法没有测量到电磁波信号，则在使用超声法在超声信号最大的部位进行精确定位。通过具体位置及设备结构进行分析，是否是设备本身的正常振动或者是设备的结构导致超高频信号衰减很大，不能通过检测位置测量到。并对设备进行重点跟踪观察。优点：同时提取局部放电信号的UHF信号和超声信号，通过对两种信号的对比分析，能更加有效地排除现场干扰，提高局部放电定位精度和缺陷类型识别的准确性，有利于发现并确定绝缘缺陷。关键：传感器和放大器的选择，工控机部分的设计和相关软件的实现。便携式GIS局部放电检测系统系统构成：便携式:天线，放大器，信号过滤器，采集卡，放电模拟器，便携式工

7、控机，单机版局部放电故障分析软件，高精度数字示波器（选配），高频电缆，机械附件。原理：频检测法(UHF法)放电点定位几种技术：Ø信号幅值比较法把传感器分别放在GIS的各个盆式绝缘子处。比较各处所测到的信号的大小，信号最大的盆式绝缘子的位置即为靠近放电点的位置。优点：一般只需要一个UHF探头，操作简单、方便，对于每次放电信号相对稳定、UHF信号幅值衰减比较明显的放电源，该方法较为有效。Ø信号先后比较法依据UHF信号到达UHF探头的先后顺序判断放电