关键词：GIS 局部放电；故障检测
中图分类号：TM595文献标识码：A
1局部放电试验
局部放电试验是指高压电器中的绝缘子在磁场作用下，发生在电极之间的放电现象。试验的主要目的是检测设备结构的完整性。该试验的工作原理是在绝缘试验完成后，利用工频耐压作为额定电压对绝缘子执行加压操作，维持该阶段数秒后，将电压匀速调整至最初的测试电压，维持该阶段数分钟，测试该阶段的放电量，借此评价绝缘子结构的完整性。该试验的具体操作步骤如下 ：首先，根据被测目标属性确定试验电路、试验电源、试验互感器等。通常情况下，试验电路根据被测物体电压负载量选择合适的承压电路，完成试验电路选择后再选择匹配的试验电源。为了防止励磁电流过大，试验互感器应选择 150Hz 的电压互感器和 50Hz 的电流互感器。其次，对标准脉冲进行校正，在校正后对被测物体进行加压测试，加压过程需要保持匀速，在达到预期电压时，保持该阶段电压维持十秒，随后匀速降压至测量电压，保持一分钟左右，记录此阶段的放电量。完成记录后，匀速降低电压至测量电压的 1/3，切断电源。最后，对放电量进行测算，将放电量的峰值与脉冲信号对应，评价绝缘子结构是否存在不完整。
2GIS超声波局部放电检测技术的具体应用措施
2.1将检测的周期控制在合理范围内
优化GIS超声波局部放电检测技术的应用效果，技术人员可以通过检验周期控制的方式，提升检测设备的耐压性与传导性。[2]首先，技术人员要在检测设备正式投入使用之前是，设置好检测过程中的参数，并对检测设备进行耐压试验。在不同的电压水平下，对设备进行超声局部放电检测，并认真对数据进行记录。其次，技术人员将检测设备启动，按照带电状态与非带电状态的两种数据检测结果，对检测的有效进行分析。例如，对电力系统中的断路器进行检测，技术人员就要首先进行带电状态检测，按照调整增益———记录背景噪声———信号与噪声水平对比———峰值波动检验———脉冲方式测量的流程，对断路器的缺陷情况进行分析，并根据传感器中的反应数据，对传感器的位置进行适当的调整。最后，技术人员要在设备投入使用超过三个月时候，对其运行的具体效果，进行一次全面的检测，保障设备在进入正式运行状态之后，不容易出现故障与问题。在正式投入使用之后，技术人员可以按照一年或者半年的检验周期，对设备的运行稳定性进行检验，在不同的电压情况下，对设备的具体运行数据进行获取。在这个过程中，技术人员要根据GIS超声波局部放电检测技术的相关管理规定，认真对检测中的数据进行记录，保障没有数据遗漏，并运用数据挖掘与清洗技术，对冗余数据进行去除。
2.2测试点的选择
技术人员要根据电力系统检修的具体目标，优化检测测试点的选择。首先，要遵循准确性原则，基于绝缘子检测技术原理，对检测点的安排进行优化。例如，电力系统中所有的独立气室，都需要有专门的检测点，并且，技术人员要基于法兰对信号强度的影响原理，对检测点的位置选择进行测算。独立气室的两个法兰中间至少要有一个检测点，并且不受颗粒变动的影响，以消解颗粒相契是最低端移动现象，对检测结果造成的影响。其次，技术人员要控制好各个检测点之间的距离。例如，电力系统的两个盆式绝缘子之间，检测距离至少一米。相邻的两个检测点之间不能过近，避免检测点之间相互干扰，影响最终检测结果的有效性。最后，对于电力系统中的关键电子元件，例如断路器，隔离器，技术人员要相应的增加测试点的数量，并做好测试点位置的安排。
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2.3排查干扰因素
技术人员要遵循可靠性的检测原则，对检测中的各种干扰因素进行分析。第一，利用电力系统的检测数据库，提取以往的历史检测数据，并对这些数据进行干扰源分析。例如，检测过程中可靠接地问题处理不当，会影响GIS超声波局部放电检测的有效性。处理这种问题，技术人员可以在检测正式开始之前，对所有仪器的接地进行检测，减少悬浮电位对检测结果造成的影响。第二，技术人员要对发射信号的多元性进行检查。基于超声耦合原理，对测量信号的真实性进行判断。保障GIS超声波局部放电检测的传感器，与检测设备的外壳充分接触，避免由于设备表面气泡、坑洼的存在，导致检测设备的灵敏度降低，影响最终的检测结果。第三，技术人员要住好现场清理工作，并将传感器固定在稳定的位置。
3GIS 超声波局部放电检测技术的应用原理
GIS 超声波局部放电检测技术，主要是基于局部放电的绝缘裂化原理，在系统故障的早期，就进行判断。［3］技术人员运用GIS 超声波局部放电检测技术，可以通过超声波的穿透作用，对设备进行抗干扰新更能检测，将外界的环境干扰，控制在最小的范围之内。随着电力系统的不断发展，智慧城市与智慧电网的加速建设，电力系统当中的电子元件工作技术水平不断提升，尤其是用于速度测量、距离测量工作的电子元件，技术含量升级。这 给 GIS 超声波局部放电检测技术的发展，创造了技术上的可能性。应用 GIS 超声波局部放电检测技术，对电力系统的设备进行检测，最大的优势就是可以在设备供电的状态下，对设备的故障进行检修，这种方式可以保障用户的用电稳定性，减少电力检修系统对于用户用电的影响。在这种供电状态下，检修设备也可以更加灵敏的接受电子传感器发出的信号，具有速度上、成本上、用户体验上的所重优势。同时，GIS 超声波局部放电检测还具有占地面积小、安装使用过程简单、检测所需要的时间短等其他技术优势。
4局部放电带电检测定位技术
4.1 超声波定位技术
超声波定位技术是根据超声波信号之间的时间差来定位。使用超声波定位技术时，把固定在变压器外壳上的一个传感器当作参考点，依次测试得到放电信号传到另一个传感器和参考传感器的时间差，把这个时差利用方程式求解，就可以求出局部放电的区域，这种方法被称为双曲面计算法。时间差、算法和等值声速直接影响着超声波定位技术的准确性。
4.2 超高频检测定位法
电力变压器局部放电的时候会产生超高频电磁信号，工作人员可以利用超高频电磁信号强大的抗干扰性，迅速确定局部放电位置，但是金属会阻碍超高频电磁信号的穿透，并且遵循几何绕射定律，电力变压器内复杂的结构，导致超高频电磁信号不断改变传播，所以一定要清楚的了解造成影响的因素，以保证能对局部放电位置准确定位。
4.3 局部放电检测联合定位法
在定位局部放电位置时，如果使用某一种技术来定位，由于影响因素很多，致使不能准确定位。因此，可以把几种定位技术联合起来使用，比如超高频与超声波联合定位方法，超高频与光学定位联合定位，确保定位的准确性。
结束语
随着带电检测技术的日渐成熟，用带电检测及在线监测手段来替代预防性停电试验，使为设备状态评价提供更加准确、全面的信息变得逐渐可行。利用特高频与超声波局放检测技术相结合的方式，能够及时、有效地发现GIS内部潜伏性局放缺陷，并进行精确定位，为检修人员提供可靠的检修依据和数据支撑。
参考文献
[1]张弛,徐华,王文浩,刘江明.GIS设备局部放电在线监测的抗干扰措施研究[J].浙江电力,2014,33(12):9-11.
[2]李馨博,程昌奎,潘睿,杨小兵,赵博.GIS局部放电带电检测技术及现场运用[J].企业技术开发,2014,33(35):15-16+22.
[3]辛伟.解析GIS局部放电检测和定位技术的现场应用[J].山东工业技术,2014(23):165.
论文作者:陈晓静
论文发表刊物:《中国电业》2019年15期
论文发表时间:2019/11/20
标签：局部论文; 超声波论文; 技术人员论文; 设备论文; 检测技术论文; 电压论文; 信号论文; 《中国电业》2019年15期论文;