【摘要】通常情况下，经长期运行应用的封闭式气体绝缘组合电器( GIS) 设备会出现过热、振动以及放电等缺陷的产生，造成了整体供电质量及效果出现了改变，难以保证供电线路的安全可靠运行。局部放电带电检测是诊断 GIS 绝缘状态最有效的方式之一，其可以对 GIS 内部缺陷进行了快速、准确的定位，保证 GIS 的正常运行。 基于此，本研究就针对 GIS 局部放电带电检测技术分析与现场应用展开具体论述如下。
【关键词】 GIS 局部放电; 带电检测技术; 现场应用
封闭式气体绝缘组合电器( GIS) 是电子系统中被广泛应用的电力设备，由于GIS 设备的结构比较复杂，在设计、制造以及安装的过程中，可能存在 GIS 内部绝缘表面脏污、尖刺、固体绝缘内部缺陷等。一旦GI S设备缺陷不能及时的被检测出，加以维修改善，将会影响供电系统整体质量，严重时更会造成严重的供电事故，此外，出现故障后需要花费大量的人力、物力和财力，不利于电力企业的发展。局部放电带电检测技术应用于GIS设备的缺陷检修中，可以及时的对GIS 内部潜在缺陷进行发现与检修，保证 GIS 的正常运行，该方法具有效率高、定位准确的优势，广泛应用于 GIS检修中。
1、局部放电带电检测技术分析
1.1特高频局部放电定位技术
在局部放电带电检测技术中，其中特高频检测技术是较为常用的检测技术之一，该技术主要是对伴随局部放电产生的特高频电磁波信号( 300MHz≤f≤3 GHz) 进行检测，在应用过程中需要注意的是对整个技术应用中电磁波信号的检测，其具备较强的抵抗现场电晕干扰能力。特高频定位技术应用的过程中技术方式比较多，其中比较常用的为幅值比较、时差以及平分面等方法。通常情况下，特高频法检测采用的是时差定位法， 对放射源的确定可以通过特高频电磁波信号到达的时间和方向进行，或者通过信号与气室两侧传感器达到的时间差等对传感器间的距离和位置进行确定，来实现对 GIS 局部放电源的定位，进而对缺陷进行定位。而 GIS 设备多处位置都装有盆式绝缘子，这些环氧材料的绝缘子可以透射特高频电磁波信号。这些环氧材料的绝缘子可以透射特高频电磁波信号。现场检测经验表明，利用在放电点附近的多个盆子都可以检测到不同程度的特高频信号的特点，可大大提高现场检测的效率。
1.2超声波局部放电带电检测
相比特高频法，超声波法的测量位置不受盆子限制，测量方案灵活多变。超声波法通过对 GIS 腔体外壁安装超声波传感器检测局部放电产生的超声波信号，通过分析判断声波信号，可诊断 GIS 设备有没有出现局部放电等缺陷，同时还能对异常振动缺陷、局部放电进行定位。在具体应用中，GIS 设备在超声波局部放电定位技术的应用中需要定位的情况包括幅值、时差以及频率等。幅值法：对于 GIS 设备绝缘体来说超声波信号的衰减程度比较大，信号的有效值或峰值大小定位主要是依据超声波信号的衰减情况决定，一般离信号源越近，信号越大，因此根据 GIS 信号强弱和幅值进行判断就可以确定放电位置，该方法只可实现初步定位。时差法：是利用超声波信号的时差进行检测，根据传感器的空间坐标和超声传感器到达传感器的时差，对局部放源的位置进行定位。但由于 GIS 各个气室的结构、尺寸不同，传感器的空间坐标难以确定，使得在现场应用时受到一定的制约。频率法，利用 SF6气体吸收超声波的性质进行检测，同时根据超声波的吸收程度与信号频率具有正比例关系进行定位，利用频率定位，需要分析超声波的吸收情况。利用超声波50 Hz～100 k Hz 的高频部分对局部放电源在 GIS 在壳体或者中心导体位置进行确定。
1.3 声电联合检测
在 GIS 局部放电检测技术中，声电联合检测比前两种技术优势更强，该技术可以同时对局部放电源产生的超声信号和特高频信号进行检测，利用两者互补的特性，持有更强的抗干扰能力，并能提高定位精度。整个声电联合检测技术应用中，需要注重对声电联合检测法中的结合点分析，保障了控制要点分析，以便于将对应的放电工作检测实施好。该方法首先利用特高频法有效测量范围大的特点，高效率的对 GIS 间隔整体状况进行巡检。对存在疑似信号的区域再采用特高频法和超声法联合进行定位分析。根据 GIS 的同轴结构，利用了平分面法确定放电点所在平面。由于电磁波信号的传播速度远远快于超声信号的速度，以特高频信号作为基准，超声信号对基准的延迟时间乘以超声信号在介质中的传播速度即为超声传感器与放电点间的直线距离。以此实现了放电点的准确定位。其次，应该按照检测技术应用控制中的要求，固定超声检测发生器，保障在其位置的固定中，能够进行对应的装置固定控制工作，以此提升整体的放电检测应用能力。
2、 GIS 局部放电定位技术现场应用
本研究实践应用，主要是介绍了声电联合检测在 GIS 局部放电检测中的实际应用，具体介绍如下。
该定位法中，对超声波时域信号以及特高频信号（图 1）采集中，上面显示的为特高频信号，下面显示的为超声波信号，两种信号一致且相关，表面信号源的来源相同。随着测试点距离隔离开关越来越近，超横波信号会发生变化，时延逐渐减小，信号幅度提升，靠近信号源的位置与超声波定位相同，因此可以确定局部放射源的位置为隔离开关机构顶部。同时结合图谱可以确定放射源为悬浮电位放电缺陷。
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图 1 超声波以及特高频信号采集图谱
3、结语
当前，在GIS 设备的内部缺陷检测中，局部放电带电检测技术可以在不断电、不改变运行状态的情况下了解 GIS 的设备工况，及时的对GIS 内部潜在缺陷进行发现，同时还可对检修决策、方案进行有效指导，以便制定出合理可行的方案，得到了广泛的应用。 本文简述3种不同检测方法，在具体的实际的应用过程中，需要结合具体的情况，选择合理的检测技术，提高检测效率与质量，保障电力系统的安全、可靠运行。
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