局部放电带电检测技术在GIS设备缺陷诊断中的应用何光亮

局部放电带电检测技术在GIS设备缺陷诊断中的应用何光亮

何光亮龙剑

国网安徽省电力有限公司检修分公司安徽合肥230061

摘要：随着经济和科技水平的快速发展，电力是现代文明发展的基础，电的应用越来越广，我们的生活、学习、工作、工厂生产加工，还有火车的煤改电、新能源环保电力汽车等等无处不用到电，我们每分每秒都离不开电，现代化的今天，电已经和我们密不可分，人们对电力的依赖性可以和氧气同级别。在我国，电力的来源有火力发电（世界最大的火力发电站是内蒙古的大唐国际托克托发电有限责任公司）、水力发电（三峡、葛洲坝）、风力发电（乌鲁木齐托里风电厂、贺兰山风电厂、张家口风电厂）、核电（秦山核电站、大亚湾核电站）、太阳能发电（浙江正泰亲能源有限公司）还有地热发电等。发电厂用变压器将电能电压升高送到变电站，减少电能输送时的损耗；再由变电站将电能由电力变压器进行降压，然后输送到用户所在地。电力变压器在电厂、变电站和用户之间扮演着非常重要的角色，所以相关工作人员一定要做好对电力变压器的检查和维护，以保证电能的正常输送，确保我们的生产和生活正常运行。因为电厂对GIS设备的安全系数要求较高，所以需要定期对GIS设备进行检测，保证GIS设备安全运行，以减少电厂出现突发性故障的概率。

关键词：带电检测；局部放电；超声波

引言

随着我国科学技术的发展，出现了特高频法和超声波法，可以用于GIS设备的带电检测。通过采取提高检测人员素质、施行安全检测方案以及明确检测前的准备工作、具体设备检测步骤等措施，实现特高频及超声波法在GIS设备带电检测中的合理应用，减少GIS设备故障的出现，有利于电厂正常运作。

1局放检测技术原理

1．1特高频局放检测原理

GIS的局放电流脉冲具有极陡的上升沿，其上升时间为纳秒级，激发起高达数百兆赫的电磁波，在GIS腔体构成的同轴结构中传播，透过环氧材料等非金属部件传播出来，便可通过外置式特高频传感器进行检测。同理，若采用内置式传感器，则可直接从设备内部检测局放产生的电磁波信号。特高频法检测的对象是局放产生的电磁波信号。由于受GIS结构的影响，局放激励的电磁波信号在GIS中传播到特高频传感器时信号的波形与幅值等参数会发生变化，从而增加了局放评估工作的复杂性。

1．2超声波局放检测原理

电力变压器在使用的过程中，局部放电使得绝缘油中产生气泡，气泡之间不停的互相撞击，就会出现超声波现象。在电力变压器外部安装超声波传感器可以检测超声波信号。使用超声波检测法，不会影响变压器的正常使用。超声波信号强说明局部放电量大，反之超声波信号弱说明局部放电量小，所以，使用超声波检测法还可以检测量局部放电的大小。GIS内部产生局放信号时，会产生冲击的振动和声音。超声波法是在设备腔体外壁上安装超声波传感器，通过对获取的局放信号进行采集、处理和分析来获取设备运行状态的一种状态检测技术。超声波检测方法的优点是抗电磁干扰能力强，应用范围广，便于实现放电定位。同时，超声波局放检测技术也存在一定不足，如对于内部缺陷不敏感，受环境噪声或设备机械振动干扰较大，进行放电类型模式识别难度大。由于超声信号在电力设备常用的绝缘材料中衰减较大，超声波检测法的检测范围有限。

2特高频及超声波法在GIS设备带电检测中的运用措施

2.1实行安全检测方案

GIS设备带电检测中，最重要的就是要注重安全，安全是所有检测工作的前提。有些检测人员在检测过程中疏忽大意，极易引发安全事故。检测机构应实行安全检测方案，并依照国家电网安全检测流程和电力工作现场安全管理的有关规定制定。在方案中对使用特高频法和超声波法的检测技术的方法进行明确规定，为检测人员规范化的开展工作提供依据。对不按规定检测的人员，应予以一定处罚，以提高检测人员的安全意识，降低安全事故的出现率。因为对GIS设备带电检测具有一定危险性，所以对同一个位置的检测，检测机构应指派两名检测人员，可以起到相互监督的作用，而且能够保证采取规范的检测流程，通过互相帮助，顺利解决GIS设备中的电力故障。检测机构应组织专门的安全监管部门，对检测过程进行监督和管理，监管人员应秉承认真负责的工作态度，时刻在检测现场进行监管，不能随意离开现场。例如，当检测人员与GIS设备的高压电力部分距离过近时，监管人员应及时提醒检测人员，保证检测人员处于安全区域。

2.2提高检测人员素质

特高频法和超声波法是一种新型的GIS设备带电检测方法，具有明确的检测步骤，对检测人员提出了更高要求，要求检测人员具备较高的素质。检测机构在招聘检测人员时，应对检测人员进行全方位考察，考察其是否具备专业检测资质，对特高频法和超声波法是否了解，选择其中经验丰富的应聘者担任检测人员，以保证GIS设备的带电检测数据更加准确。检测机构应对检测人员进行定期培训，除需要讲解先进的GIS设备带电检测方法外，还需要掌握GIS设备的结构和运行原理，以及时检测出存在的故障，并采取针对性的解决方案，保证GIS设备的正常运行。因为GIS设备是随着GIS技术的发展而不断改进的，所以更新换代的速度较快，检测机构应使检测人员的培训常态化，促使检测人员不断学习有关GIS设备带电检测的知识。GIS设备带电检测不仅需要检测人员掌握专业的知识，还需要检测人员具备丰富的实践操作经验。检测人员应将培训中学习到知识应用于实践操作，熟练应用特高频检测仪和超声波检测仪进行现场检测。这种理论与实践相结合的检测方式，能够促使检测机构建立一支高素质的GIS设备带电检测队伍，解决GIS设备使用过程中存在的问题。

2.3检测前的准备工作

检测前，检测机构应对检测现场进行勘察，清理GIS设备附近影响检测的事物，使GIS设备处于运行状态，找出检测区域存在的安全隐患并及时处理。明确检测机构后，应确定具体的检测时间。因为检测方法在进行带电检测时对天气有一定要求，所以应选择适合的天气，防止显示的检测数据图表存在问题，最终致使GIS设备的故障部位难以确定。特高频法和超声波法要求最低气温不能小于零下15℃，最高气温不能大于50℃，环境内的湿度也应保持在87%以下。因此，极端天气时不能进行检测。由于GIS设备的检测时间较长，所以检测过程中需要检测仪器保持运行状态，检测人员应在检测开始前对特高频检测仪和超声波检测仪的状态进行检测，应及时更换存在问题或损坏的仪器，以确保检测工作正常完成。

结语

现在，已经有很多种局部放电带电检测方法和定位技术对电力变压器进行检测和定位，但是，每一种检测方法和定位技术都有各自的优点和缺点，致使检测结果准确度低。所以，多种检测和定位技术联合使用，提高了检测和定位的准确性，保证了电力变压器的正常运行，也使我们的生产和生活不受影响。

参考文献：

[1]周波，胡与非，杨新春，等.特高频及超声波法在GIS设备带电检测中的应用[J].高压电器，2019，55（1）：54-58.

[2]谢耀恒，徐波，段肖力，等.超声波和特高频在GIS局部放电检测中的联合应用[J].湖南电力，2016，36（2）：63-65，94.

[3]侯雪洁.电力变压器局部放电带电检测及定位技术的思考[J].通信电源技术，2019，36（02）：158-160.

[4]刘嘉林，董明，安珊，杨兰均，邝石，张伟政.电力变压器局部放电带电检测及定位技术综述[J].绝缘材料，2015，48（08）：1-7.