摘要：随着我国社会主义市场经济的飞速发展，我国各行各业的发展都得到了快速的提升，这给电力行业的要求带来了极大地改变，近年来，世界各地频繁发生大规模断电及严重电网瓦解事件，带来严重经济损失的同时严重影响了人们的日常生活、工作及学习。鉴于此，世界各大研究所逐渐将目光放到供电系统稳定安全方面，我国对于供电系统安全的研究主要围绕特高压电网、智能供电设备、绿色环保能源三个层面展开，并取得了些许成效。我国电力企业在政府政策的支持下对电网改造进行了规划设计，到2020年全国范围内将形成由特高压电网组成的供电网络，这就要求研究部门将资金设备用到高质量电气模块的开发研制工作中。就当前常规电力系统而言，气体绝缘金属封闭开关模块（GIS）是应用最为广泛、效果最为显著得电力设备，除了变压器外得断路器、避雷器、隔离开关、接地开关等电路元件全部安装于某个金属接地器皿中，该金属器皿内充满了六氟化硫（SF6），以此发挥绝缘封闭得功效。GIS设备具有结构精巧、便捷安全、设计灵活、稳定高效等特点，能够适用于多种电力系统。但因其密封特性，在对其进行故障判别得时候常常会遇到很多困扰，一旦发生维护不当问题，极易引发严重停电问题，影响供电系统安全性、稳定性。通过数据调查可知GIS设备极易出现局部放电带电问题，由于GIS自身特性上述问题多呈现出不易察觉、隐秘难测得特点，为了获得准确故障信息，需要结合电网实际选择适宜检测方便，在此基础上制定科学合理的局部放电带电检测方案，以此确保整个电力系统的正常运转。
关键词：局部放电；带电检测技术；变电站检测；应用
引言
电力变压器内部发生局部放电就会影响电气设备使用寿命。局部放电时间虽短，能量较小，不会立即引起绝缘的穿透性击穿，但是具有很大的危害性。局部放电对绝缘设备的破坏是一个缓慢的发展过程，对高压电气设备长期安全运行造成影响。由于传统的脉冲电流法检测局部放电只能在设备停电时进行，因此实施变压器局部放电带电检测，及时监控变压器绝缘状态具有重要的意义。
1变压器局部放电带电检测技术
1.1变压器高频局部放电检测原理
变压器局部放电带电检测技术之一是变压器高频局部放电检测原理。高频局部放电检测技术是利用脉冲电流原理来检测高压电气设备的局部放电。以变压器为例，若变压器内部发生局部放电，利用变压器绕组与铁心之间的分布电容形成的耦合通路，放电产生的高频信号通过此耦合通路经铁心接地线构成回路，卡装在铁心接地线上的高频电流传感器即可接收到变压器内部的放电信号并在巡检仪上显示出相应的检测数据，通过局部放电高频检测设备能够获得变压器的局部放电信息。
1.2暂态对地电压检测法
变压器局部放电带电检测技术之二是暂态对地电压检测法。暂态对地电压检测法主要用于检测开关柜内部局部放电状况。当开关柜发生局部放电时，电磁波信号通过金属柜体上的不连续部位泄漏到外部空间，并且能够在金属柜体的表面感应到电压信号，检测到的电压信号被称为暂态对地电压。通常来说，检测时将局放仪的TEV传感器附着在电气设备金属柜体，靠近缝隙、观察窗、排气口处，便可自动显示出检测结果。这种方法操作简便，易于快速分析判断，非常适用于大规模电气设备的普测工作中。根据国家电网规范，检测结果＞20dB诊断为异常，需要进行处理。
1.3与其他状态检测方法对比
变压器局部放电带电检测技术之三是与其他状态检测方法对比。仪化公司使用较多的状态检测技术为红外热成像技术、铁芯接地电流技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆红外成像技术通过故障引起的红外幅射热量，检测和判断变电站设备的运行状态，从而使变电站技术人员能够按时获取设备运行情况。铁芯接地电流技术利用高精度钳形表，用于电缆及变压器接地扁钢的漏电测量。对比局放检测，红外成像和铁芯接地电流技术在变压器等裸露的设备的检测中运用较为普遍，但对于如开关柜等封闭的设备，二者普遍受到不同程度的限制，相比之下局放能够很好的运用在开关柜等封闭的设备中。
2UHF局部放电巡检系统
UHF局部放电巡检系统主要是：智能检测模块用以对GIS某一时间段的UHF局部放电信号进行采集，其主要由三频滤波模块、信号调理模块、通讯模块、电源模块等组成。智能采集模块将GIS内置式UHF传感器采集到UHF局部放电信号进行滤波、放大、A/D转换、信号分析计算等处理，之后将处理信号通过内部通讯模块发送至数据采集设备。同时，该智能检测模块与传统带电检测特高频传感器相结合，可以对GIS盆式绝缘子浇注口处的特高频进行检测，最终实现变电站全站GIS设备的特高频巡检。
3变压器局部放电带电检测技术的综合应用
变压器局部放电带电检测技术的综合应用主要体现在：现场变压器局部放电带电检测中，有时能收到电信号，有时能收到超声信号，有时也能够同时收到电信号和超声信号，采用超声波和高频两种检测技术联合诊断，能够有效排除干扰，确定变压器内部是否存在放电。因干扰信号的存在，单一地通过一种检测信号有时不能够准确地判断出变压器内部是否存在局部放电，例如当检测到电信号而无声信号时，可能是因为存在脉冲干扰（例如电晕干扰、无线电干扰及一些变频设备干扰等）；当检测到声信号而无电信号时，则超声信号可能是变压器振动引起的。在电信号和声信号能够同时检测到的情况下，电信号和超声波信号在时域上有着很好的对应关系，超声波信号滞后于电信号，具有固定时差，可以确定放电来自变压器内部，同时利用电声定位确定变压器故障点位置。
4声电联合定位系统
首先是声电联合定位建模。同变压器、开关柜等局部放电声电组合式定位方法不同，GIS声电联合定位法以UHF作为触发信号，通过AE传感器阵列对局部放电源进行定位。文中以GIS隔离刀闸盆式绝缘子为例进行建模。其次是声电联合定位结果优化。声电联合定位过程中超声波局放电信号易受外界振动、传感器滑动以及外界噪声等影响，导致超声波信号起始沿畸变严重。目前减小时延偏差的方法有小波变换法、小波包络法、神经网络法、粒子群优化法以及能量累积法等，其中能量累积法主要用于初步定位判断信号畸变时刻，而粒子群优化主要应用于定位坐标的优化与求解，从而文中将通过PSO使定位结果进一步收敛，提升局部放电源的定位精度。
结语
总而言之，局部放电带电检测技术作为一项提前发现隐患的先进技术，利用暂态对地电压与超声波检测相结合的方式可以快速定位出局放位置，从而监控电气设备内部绝缘状况。利用局部放电技术，通过定期复测、问题跟踪等，能够实现缺陷的快速消除，并结合日常检修、红外成像技术和铁芯接地电流技术能够很好的保障电气设备的安全稳定运行。
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论文作者:许智
论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/22
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