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揚(yáng)州國浩電氣有限公司
主營產(chǎn)品： 局部放電測試儀,超聲波局部放電測試儀,開關(guān)柜局部放電測試儀,局部放電在線監(jiān)測,電力電纜故障測距儀,高壓電纜故障測試儀,高壓電纜故障檢測儀,通信電纜故障綜合測試儀 |
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2017-11-14 閱讀(5372)
GIS設(shè)備局部放電的現(xiàn)階段研究結(jié)果表明，由于SF6氣體的絕緣強(qiáng)度比較高，因此在GIS設(shè)備內(nèi)高氣壓的SF6氣體中，局部放電脈沖的持續(xù)時間很短，約為幾納秒，波頭的上升時間僅為1ns左右，這種持續(xù)時間極短的陡脈沖，包含高達(dá)上GHz的信號，會在GIS設(shè)備外殼上產(chǎn)生流動的電磁波，接地線上有高頻放電脈沖電流流過，外殼對地呈現(xiàn)高頻電壓并向周圍空間產(chǎn)生電磁波。局部放電還會使通道氣體壓力驟增，在GIS設(shè)備氣體中產(chǎn)生縱波或超聲波，并在金屬外殼上出現(xiàn)各種聲波，如縱波、橫波和表面波等。GIS設(shè)備中的局部放電也可導(dǎo)致SF6氣體分解或發(fā)光。這些伴隨局部放電出現(xiàn)的物理和化學(xué)的效應(yīng)變化是實現(xiàn)GIS設(shè)備在線檢測的依據(jù)。GIS設(shè)備局部放電的檢測方法大致可分為兩大類：電量檢測法和非電量檢測法，電測量法主要有脈沖電流法和超高頻法，非電測量法主要有超聲波檢測法、光學(xué)檢測法、SF6氣體分解產(chǎn)物檢測法。
脈沖電流法是研究zui早、應(yīng)用zui廣泛的一種局部放電檢測方法，也是IEC60270和GB/T7354標(biāo)準(zhǔn)所推薦的檢測方法。由于發(fā)生局部放電時試樣兩端電荷的變化，與試樣兩端連接的測試回路中就會有脈沖電流，通過測量局部放電所產(chǎn)生的脈沖電流在檢測阻抗兩端引起的脈沖電壓，可以獲得視在放電量。脈沖電流法是目前檢測局部放電zui常用的方法，測量頻率通常在10MHz以內(nèi)。脈沖電流傳感器按照帶寬的不同可以分為窄帶和寬帶兩類，窄帶傳感器帶寬一般在10kHz左右，中心頻率在20-30kHz之間或更高；寬帶傳感器帶寬為100kHz左右，中心頻率通常在200-400kHz之間。
脈沖電流檢測法具體的檢測原理是利用貼在GIS外殼上的電容電極藕合探測局部放電在導(dǎo)體芯上引起的電壓變化。該方法原理是在產(chǎn)生一次局部放電時，試品Cx兩端產(chǎn)生一個瞬時電壓變化△u，此時若經(jīng)過電Ck藕合到檢測阻抗Zd上，回路就會產(chǎn)生脈沖電流I，將脈沖電流經(jīng)檢測阻抗產(chǎn)生的脈沖電壓信息，予以檢測、放大和顯示等處理，就可以測定局部放電的一些基本參量（主要是放電量q）。主要優(yōu)點是檢測靈敏度較高、抗電磁干擾能力強(qiáng)、脈沖分辨率高等；缺點是測試頻率較低、信息量少。該方法結(jié)構(gòu)簡單，便于實現(xiàn)。但是在現(xiàn)場測試時，無法識別與多種噪聲混雜在一起的局部放電信號，因此這種法的使用推廣受到了很大限制。
超高頻法是近年發(fā)展起來的一種新的GIS設(shè)備局部放電的檢測技術(shù)。它是利用裝設(shè)在GIS內(nèi)部或外部的天線傳感器接受局部放電輻射出的300-3000MHz頻段的特高頻電磁波信號進(jìn)行局部放電的檢測和分析。運(yùn)行中的GIS內(nèi)部充有高氣壓SF6氣體，其絕緣強(qiáng)度和擊穿場強(qiáng)都很高。當(dāng)局部放電在很小的范圍內(nèi)發(fā)生時，氣體擊穿過程很快，將產(chǎn)生很陡的脈沖電流，并向四周輻射出特高頻電磁波。GIS設(shè)備的腔體結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個良好的同軸波導(dǎo)，非常有利于電磁波的傳播。超高頻傳感器的安裝方式目前應(yīng)用較為廣泛的主要有兩種：外置式和介質(zhì)窗口式。外置式傳感器將傳感器貼在GIS設(shè)備盆式或盤式絕緣子的外表面，依靠絕緣子表面電磁波的泄露進(jìn)行UHF信號的檢測，此方法可帶電安裝。介質(zhì)窗口式傳感器是將傳感器安裝在檢修手孔或CT端子箱處，此方法需停電安裝或在設(shè)備出廠時安裝。
UHF檢測的特點使其在局部放電檢測領(lǐng)域具有其他方法*的優(yōu)點，因而在近年來得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。超高頻法具有以下優(yōu)點：
①抗干擾性好：現(xiàn)場普遍存在的電暈放電的頻率范圍通常在300MHz以下，并且在空氣中傳播時衰減很快，超高頻傳感器接收UHF頻段信號，避開了電網(wǎng)中主要電磁干擾的頻率，具有良好的抗電磁干擾能力；
②靈敏度高：GIS的同軸結(jié)構(gòu)非常適合超高頻電磁信號傳播，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的檢測靈敏度；
③可實現(xiàn)放電定位：根據(jù)電磁脈沖信號在GIS內(nèi)部傳播具有衰減的特點，利用傳感器接收信號的時差，可以進(jìn)行故障定位；
④檢測效率高：超高頻傳感器檢測局部放電的有效檢測范圍較大，因此需要安裝傳感器的檢測點較少，檢測效率高。
超高頻法雖然有以上諸多優(yōu)點，但是也存在一定的不足：
①難以用超高頻信號幅值表征局部放電嚴(yán)重程度：GIS設(shè)備局部放電脈沖電流信號輻射出的電磁波信號是寬頻信號，越往低頻能量越高。對于每種類型的放電，超高頻段信號的能量在整個電磁波信號的能量中所占的比例難以確定，因此，超高頻信號幅值與視在放電量或?qū)嶋H放電量之間的關(guān)系難以確定，難以依據(jù)超高頻信號幅值來表征設(shè)備絕緣狀況；
②難以檢測正在運(yùn)行的罐式斷路器內(nèi)的局部放電故障：一般對于正在運(yùn)行的GIS設(shè)備，可帶電安裝外置式傳感器；但對于戶外安裝的罐式斷路器，沒有外露的絕緣子，只能將超高頻傳感器放置在套管底部進(jìn)行測量，這就大大降低了檢測的靈敏度與有效性；
③無法實現(xiàn)視在放電量的標(biāo)定：由于UHF法的測量機(jī)理與脈沖電流法不同，而且信號在傳導(dǎo)過程中有衰耗，因此無法進(jìn)行視在放電量的標(biāo)定，即使在局放源到傳感器之間的傳播路徑不變的情況下，脈沖電流法的視在放電量與超高頻方法所測得的脈沖信號幅值之間也沒有確定的對應(yīng)關(guān)系，這就加大了應(yīng)用該方法進(jìn)行局部放電實際放電量預(yù)估的難度。
超高頻局部放電檢測適用于在GIS設(shè)備交流耐壓過程中對GIS設(shè)備的局放監(jiān)測。將外置式傳感器固定于GIS被試段的測量點（若GIS內(nèi)部安裝傳感器，則可將傳感器分別接至超高頻局放檢測儀的多個不同通道），按照試驗加壓順序，全程監(jiān)測放電譜圖及放電幅值，并重點關(guān)注老化試驗電壓、起始放電電壓、zui高試驗電壓、熄滅電壓下對應(yīng)的放電譜圖及放電幅值，以便于對GIS設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行有效監(jiān)仔。在GIS投運(yùn)半年內(nèi)，GIS設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，應(yīng)加強(qiáng)超高頻局部放電帶電檢測工作，發(fā)現(xiàn)異常的應(yīng)該依據(jù)測試分析結(jié)果縮短檢測周期，需要停電檢查或檢修的應(yīng)立即停電檢修，避免造成更人損失。
