帶電檢測技術在GIS設備狀態監測中的應用與實踐探討

辛達戊

帶電檢測技術在GIS設備狀態監測中的應用與實踐探討

辛達戊

（國網陜西省電力公司漢中供電公司）

目前，GIS技術在我國得到了廣泛的利用，并且對我國的信息監測等方面提供了巨大的幫助。GIS設備的運行對于整個系統的有效運轉具有重大的意義，所以在過去的發展中，GIS工作的一項重要任務就是提高設備的檢測技術，以此來提高設備的運行效率。在不斷的實踐應用中，帶電檢測技術開始在GIS設備檢測中得到利用，這種檢測技術能夠依靠設備本身電路的運行來進行設備狀態的監測，對于科學判斷設備的狀態具有較好的效果。本文就帶電檢測技術在GIS設備狀態監測中的應用進行分析，主要是希望通過實踐探討來提升技術在實踐中的利用率。

帶電檢測技術；GIS設備；狀態監測

GIS是封閉式組合電器的英文縮寫，是20世紀60年來才出現的一種新型的電氣裝置。隨著我國電力事業的不斷發展，對于電氣設備、線路等設備的要求也越來越高，因此，電力工業對于成本控制和效率提高的要求也越來越強烈。在這樣的大環境中，積極的利用GIS設備可以有效的提升電力系統的運行穩定性。但是由于GIS設備的安裝工藝要求比較高，而且結構較為緊湊，所以往往會存在一些不易被察覺的問題影響到GIS設備的運行。為了進一步的提高GIS設備的運行效率，利用帶電檢測技術進行GIS設備的狀態監測，便具有了重要的價值。

1 超高頻局放檢測技術

1.1 超高頻局放檢測技術簡介

目前，在國際上利用的較為普遍的對GIS類設備進行檢測的技術就是超高頻法局放測試技術。這種檢測技術利用的原理主要是通過高頻的傳感器對進行設備內部放電訊息的檢測，通過檢測，可以發現設備存在的缺陷。就目前的認知來看，頻率的范圍在300MHz～3GHz以上信號為超高頻信號。目前，根據此類傳感器的使用方式，可以將其分為內置式和外置便攜式兩類。就整個檢測技術而言，主要是通過超高頻的傳感器、數據處理單元和分析判斷軟件組成統一的系統，然后綜合作用達到檢測的目的。

1.2 超高頻局放檢測技術的方法和特點

利用超高頻的方法對GIS設備進行局部放電檢測的時候，采用的測量方法有兩種，分別為時域測量和頻域測量。就這兩種方法而言，時域測量的突出優勢是可以進行有效的定位，而頻域測量可以對有無放電情況的定性測量產生較好的效果。在進行外置式傳感器利用的時候，一般需要選擇的配件是觀察窗、接地開關等具有外露特征的絕緣物件。在測量的過程中，測點確定為氣體壓力釋放窗，在檢測的過程中需要利用單一的頻段或者是全頻段。

利用超高頻局放檢測方法進行檢測，就必須認識到此方法的特點。在實踐中發現，利用此方法進行測量很容易受到設備內部或者外部環境的干擾。例如手機或者是無線電通訊信號等都會影響到測量。所以在測量前需要對干擾因素進行測試，然后進行相應的排除。另外，為了保證不受干擾，在測量的過程中需要利用不同時間段的同一位置測量法進行。為了降低干擾，在實際測量的過程中，也往往會使用一些濾波器、智能軟件等?？偠灾诶贸哳l局放檢測是時候，要進行完整的準備，從而保證測量結果的有效性。

2 超聲波局放檢測技術

2.1 超聲波局放檢測技術簡介

超聲波局部檢測技術也是目前應用比較廣泛的技術。在利用中，通過在GIS設備的外殼上放置傳感器，從而起到接受設備內部放電振動或者超聲波的目的，通過超聲波檢測，可以實現對GIS設備狀態的掌握。利用這種方法進行檢測的時候，頻率的信號范圍一般在千赫茲至兆赫茲之間。在不斷的實踐中發現，超聲波技術的信號頻率表針對性要低于超高頻，也就是說超聲波對于機械振動或者是較低頻率的電磁信號有著更加敏感的反應速度。所以利用此種方法進行檢測的時候，空氣中的干擾信號會集中在10kHz以下。

2.2 超聲波局放檢測技術的方法和特點

在利用超聲波技術進行檢測的時候，一般需要在傳感器的測量面上進行適量超聲耦合劑的涂抹，這樣，傳感器和殼體的接觸會更加的良好，信號測量的損失也會更少，最終的測量結果會更加的全面和準確。在實際測量過程中，為了有效的避免外界的干擾，在測量中需要進行兩方面的工作：①要合理的選擇測試點。測試點的合適與否直接關系著最終結果的可靠性，所以要按照測試要求進行科學的測點選擇。②要注意測點和其他因素之間的聯系。比如測點和GIS設備轉角、與GIS設備橫截面等等。通過綜合考慮后，測點的科學性會達到最佳。

超聲波局放檢測和超高頻局放檢測一樣，也有著自己獨特的特點。在上文中提到，超聲波對于振動信號具有超高的敏感性，所以利用超聲波可以進行傳感器測試點附近的GIS設備的松動情況。在實踐中發現，固定螺栓的力矩不足，金屬焊接點的深入不夠等問題都會影響到設備振動，所以利用超聲波首先排除設備表面的問題，然后在進行設備運行狀態的檢測?？偠灾褪抢贸暡ㄟM行GIS設備的狀態檢測，可以由外向內進行深入的監測分析，從而得出最為有效的結果。

3 紅外熱成像檢測技術

紅外熱成像檢測技術在目前利用的也較為普遍，主要是利用此技術實現對不可見紅外輻射的轉換，通過轉換之后，可以形成可見的圖像。通過圖像進行細致問題的檢測，可以發現許多不易察覺的細節問題。就上文所說，GIS設備安裝的封閉性和緊湊性都比較強，所以在安裝的過程中會有一些不易察覺的小問題存在，這些問題，利用超高頻或者超聲波不易探測到，但是利用紅外熱成像檢測技術，可以將其進行放大化成像，通過圖像分析和研究，問題的發現會更加的徹底和全面。

4 相對介質損耗及電容量測試

介質損耗因數和電容量對電容型設備的絕緣劣化、進水、受潮、電容擊穿等缺陷非常靈敏，因此，檢測電容型設備的介損和電容量的變化情況，對于判斷其絕緣狀況有著特別重要的意義。該測試與油色譜分析結合使缺陷判斷更準確，220kV某變電站211CT內部放電就是通過這種測試方法發現重大缺陷的。2009年7月21日，220kV某變電站211CT帶電測試介損及電容量時發現，以211CT為基準單元，測設其他間隔時，A相數據普遍較大，選其他間隔如247CT為基準單元，測得211CT數據A相為0.0068，B相為0.0014，C相為-0.0005。油色譜分析顯示，211CTA相總烴超標，氫氣嚴重超標，出現乙炔氣略微超標。將該設備停運并做進一步的試驗分析初步，判斷為絕緣受潮，發熱量增加熱量聚集導致絕緣劣化，進而發生局部放電。

5 結束語

電力系統是我國重要的基礎系統之一，保證電力設備的運行正常無論是對于我國的經濟發展還是人們的生活都有著重要的影響。所以在實際電力工作中，要積極的利用帶電監測技術進行GIS設備運行狀態的檢測，時時刻刻的掌握其運行動態。

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