特高壓GIS特高頻內(nèi)置傳感器有效監(jiān)測(cè)范圍現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與評(píng)估技術(shù)研究

邵先軍，何文林，王紹安，徐 華，吳胥陽，劉浩軍，周陽洋

（1.國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院，杭州 310014；2.國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司，杭州 310007；3.國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司金華供電公司，浙江 金華 321016；4.國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司檢修分公司，杭州 310018）

特高壓GIS特高頻內(nèi)置傳感器有效監(jiān)測(cè)范圍現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與評(píng)估技術(shù)研究

邵先軍1，何文林1，王紹安1，徐 華2，吳胥陽3，劉浩軍1，周陽洋4

（1.國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院，杭州 310014；2.國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司，杭州 310007；3.國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司金華供電公司，浙江 金華 321016；4.國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司檢修分公司，杭州 310018）

為有效評(píng)估特高壓GIS特高頻內(nèi)置傳感器的靈敏度及其監(jiān)測(cè)范圍，搭建了252 kV GIS等效脈沖注入實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。首先通過等效實(shí)驗(yàn)方法，建立252 kV GIS內(nèi)典型缺陷5 pC放電量與等效注入脈沖信號(hào)波形之間的關(guān)系；結(jié)合252 kV GIS和1 100 kV GIS的特高頻電磁波數(shù)值計(jì)算，仿真得到了1 100 kV GIS內(nèi)缺陷5 pC放電量下的等效注入脈沖信號(hào)的波形參數(shù)。針對(duì)特高壓某站1 100 kV GIS的各種典型特高頻傳感器布置方式，開展有效監(jiān)測(cè)范圍的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與評(píng)估，結(jié)果表明：特高壓安吉站1 100 kV GIS只有出線間隔布置方式的B相滿足監(jiān)測(cè)靈敏度的要求。最后提出特高頻內(nèi)置傳感器優(yōu)化布置計(jì)算方法，并依此提出了特高壓某站1 100 kV GIS的特高頻內(nèi)置傳感器優(yōu)化布置方案。

特高頻傳感器；等效注入脈沖；優(yōu)化布置；現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

0 引言

UHF（特高頻）法作為一種抗干擾性能強(qiáng)、靈敏度高、易識(shí)別缺陷類型以及可實(shí)現(xiàn)放電源定位的局部放電檢測(cè)方法，已逐漸得到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的認(rèn)可，在GIS（氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備）狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷中有著良好的應(yīng)用前景[1-3]。

UHF傳感器作為UHF監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心部件，其靈敏度指標(biāo)更是重中之重[4]。目前，國(guó)內(nèi)外普遍應(yīng)用M.D.Judd等人提出的實(shí)驗(yàn)室GTEM小室測(cè)試法來定量評(píng)估特高頻傳感器的靈敏度[4-6]。但實(shí)際上，UHF監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的靈敏度還受到GIS結(jié)構(gòu)、UHF傳感器布置方式等因素的影響，因此如何更全面地評(píng)估GIS特高頻傳感器有效監(jiān)測(cè)范圍和靈敏度是現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用亟需解決的關(guān)鍵問題。

為此，ABB公司、斯圖加特大學(xué)、代爾夫特工業(yè)大學(xué)、東京大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)提出了諸如二端口網(wǎng)絡(luò)測(cè)試法等方法，來現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試GIS UHF監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的靈敏度[7-9]。CIGRE TF 15/33 03 05工作組總結(jié)了前人的研究成果，推薦了一種GIS UHF監(jiān)測(cè)系統(tǒng)靈敏度檢驗(yàn)方法，取得了一定的成效[10]。

以下介紹了252 kV GIS等效脈沖注入實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，建立252 kV GIS內(nèi)典型缺陷5 pC放電量與等效注入脈沖信號(hào)波形之間的關(guān)系；通過仿真手法推算得到1 100 kV GIS內(nèi)放電量與等效注入信號(hào)間關(guān)系，并開展了特高壓安吉站1 100 kV GIS典型GIS結(jié)構(gòu)與傳感器布置方式下特高頻有效監(jiān)測(cè)范圍的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)與評(píng)估。最后提出特高頻內(nèi)置傳感器優(yōu)化布置計(jì)算方法，并針對(duì)特高壓安吉站1 100 kV GIS提出特高頻傳感器優(yōu)化布置方案。

1 傳感器有效監(jiān)測(cè)范圍測(cè)試方法

GIS整體局部放電（以下簡(jiǎn)稱局放）要求小于5 pC，因此現(xiàn)場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)傳感器布置合理性的重要判據(jù)是相鄰的2個(gè)傳感器能否檢測(cè)得到該局放量下的UHF信號(hào)。任一點(diǎn)發(fā)生局放時(shí)，距離放電點(diǎn)最近的2個(gè)傳感器均應(yīng)能夠檢測(cè)到。但在現(xiàn)場(chǎng)GIS內(nèi)難以產(chǎn)生等效于5 pC的放電信號(hào)，因此通過在GIS內(nèi)置傳感器注入模擬5 pC放電的等效脈沖信號(hào)，判斷相鄰傳感器能否檢測(cè)該信號(hào)作為傳感器布置合理性的判據(jù)，也就確定了傳感器的有效監(jiān)測(cè)范圍。

因此傳感器有效監(jiān)測(cè)范圍的測(cè)試方法主要包括以下步驟：

（1）在實(shí)驗(yàn)室GIS內(nèi)布置缺陷模型，使其產(chǎn)生5 pC的放電量，檢測(cè)相鄰傳感器信號(hào)幅值，如圖1（a）所示。在缺陷處安裝內(nèi)置傳感器，并通過改變其注入電壓脈沖信號(hào)參數(shù)，使相鄰傳感器產(chǎn)生信號(hào)的幅值與布置缺陷時(shí)幅值一致，確定等效5 pC注入脈沖參數(shù)，如圖1（b）所示。

（2）在現(xiàn)場(chǎng)GIS內(nèi)置傳感器注入實(shí)驗(yàn)室內(nèi)確定參數(shù)的電壓脈沖，判斷相鄰傳感器能否有效檢測(cè)到信號(hào)（局放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯示放電幅值大于軟件最小監(jiān)測(cè)幅值6～10 dBm），若可以檢測(cè)到信號(hào)，則認(rèn)為這2個(gè)傳感器之間布置合理。

2 252 kV GIS局放等效脈沖信號(hào)

2.1 等效脈沖注入實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

252 kV GIS局放仿真平臺(tái)如圖2所示，主要由實(shí)驗(yàn)腔體、電壓互感器、電流互感器、隔離開關(guān)、套管與耦合電容器組成。脈沖電流信號(hào)和UHF信號(hào)分別采用PDcheck局放儀和EC4000局放儀采集；UHF時(shí)頻域信號(hào)分別采用安捷倫DSO9404A 示波器（4 GHz， 20 Gsa/s）， N9020A 頻譜儀（20 Hz～3.6 GHz）測(cè)量；皮秒級(jí)脈沖重復(fù)信號(hào)源（上升沿小于600 ps，脈寬小于4 ns，電壓幅值0～200 V可調(diào)，重復(fù)頻率50～200 Hz可調(diào)）用于產(chǎn)生脈沖注入信號(hào)。

2.2 等效脈沖注入信號(hào)的確定

在圖2所示的實(shí)驗(yàn)腔體設(shè)置自由顆粒缺陷，逐步升高外施電壓，使產(chǎn)生的實(shí)在放電量為5 pC左右。因缺陷放電為非穩(wěn)定性，圖3所示此時(shí)不同放電量下放電次數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，可以看出，4～6 pC放電量的放電次數(shù)發(fā)生概率最大，因此可認(rèn)為此時(shí)對(duì)應(yīng)的放電量為5 pC。

圖3 自由顆粒缺陷的脈沖電流局放量統(tǒng)計(jì)

圖4所示為5 pC放電量下UHF信號(hào)的PRPD統(tǒng)計(jì)譜圖，圖中顏色越深表示放電概率密度最高，代表了5 pC局放量下UHF信號(hào)幅值的分布。

圖4 自由顆粒缺陷的UHF信號(hào)PRPD譜圖

為了確定等效注入信號(hào)強(qiáng)度，在缺陷設(shè)置腔體的UHF傳感器處注入脈沖電壓信號(hào)，通過調(diào)整波形參數(shù)（幅值、脈寬、上升沿）使產(chǎn)生的PRPD譜圖信號(hào)幅值與圖4對(duì)應(yīng)幅值相同。最終確定注入信號(hào)為：上升時(shí)間1 ns；脈寬500 ns；幅值8 V；頻率50 Hz，如圖5所示，所對(duì)應(yīng)的UHF信號(hào)檢測(cè)處傳感器的PRPD譜圖如圖6所示，可見與圖4的信號(hào)幅值分布較為接近。

3 1 100 kV GIS局放等效脈沖信號(hào)的仿真推算

因特高壓某站1 100 kV GIS結(jié)構(gòu)、尺寸與252 kV GIS存在較大差異，因此在第2小節(jié)所得到的局放等效注入脈沖無法直接應(yīng)用于1 100 kV GIS。為解決這一問題，提出了利用電磁波仿真技術(shù)，模擬等效注入信號(hào)實(shí)驗(yàn)過程，結(jié)合252 kV GIS等效注入信號(hào)實(shí)驗(yàn)，推算得到1 100 kV GIS局放等效脈沖注入信號(hào)。

圖5 等效注入脈沖信號(hào)波形

圖6 等效注入脈沖信號(hào)下的UHF信號(hào)PRPD譜圖

3.1 仿真模型

基于FDTD（時(shí)域有限差分法），建立了252 kV及1 100 kV GIS仿真模型，用于確定1 100 kV GIS 5 pC局放量下需要在內(nèi)置傳感器所注入電壓脈沖幅值，如圖7所示。仿真模型中，內(nèi)置傳感器模型完全模擬了安裝在GIS內(nèi)的結(jié)構(gòu)，可真實(shí)模擬其頻率響應(yīng)。在252 kV GIS模型左側(cè)傳感器注入圖5所示的實(shí)驗(yàn)確定的脈沖電壓波形，仿真得到右側(cè)傳感器輸出電壓波形；在1 100 kV GIS模型左側(cè)傳感器注入波形相同但幅值不同的脈沖電壓，直至右側(cè)傳感器輸出電壓波形與252 kV波形一致時(shí)，判斷此時(shí)為1 100 kV應(yīng)注入的局放等效脈沖信號(hào)幅值。

3.2 仿真結(jié)果

仿真結(jié)果表明，當(dāng)1 100 kV GIS內(nèi)注入電壓脈沖幅值為10 V，右側(cè)傳感器輸出波形與252 kV較一致，兩者對(duì)比如圖8所示，可見2個(gè)波形具有較好的一致性。因此最終確定1 100 kV GIS在5 pC局放量下等效注入脈沖信號(hào)參數(shù)為：上升時(shí)間1 ns，脈寬500 ns，幅值10 V，頻率50 Hz。

4 1 100 kV GIS現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)

圖7 GIS局放等效注入信號(hào)仿真模型

圖8 2種GIS輸出信號(hào)對(duì)比

以特高壓某站的1 100 kV GIS為研究對(duì)象，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試了其內(nèi)置UHF傳感器的有效監(jiān)測(cè)范圍。分別選取站內(nèi)典型布置方式，在一側(cè)內(nèi)置傳感器注入3.2中所確定參數(shù)的等效注入脈沖電壓，在相鄰傳感器處檢測(cè)UHF信號(hào)，若檢測(cè)到信號(hào)幅值大于局放儀最小監(jiān)測(cè)幅值6～10 dBm，認(rèn)為兩傳感器布置合理。測(cè)試中使用SKS-UHF02GA注入電壓脈沖，該脈沖源可產(chǎn)生0～1 000 V的穩(wěn)定脈沖電壓信號(hào)；UHF信號(hào)采用便攜式EC4000診斷型局放檢測(cè)儀檢測(cè)信號(hào)。

4.1 二斷口斷路器間隔

4.1.1 隔離開關(guān)外側(cè)傳感器注入

圖9所示為二斷口斷路器間隔的典型傳感器布置下的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，由于三相傳感器布置方式相同，因此僅在A相開展實(shí)驗(yàn)。圖10所示為不同注入電壓峰值下相鄰傳感器檢測(cè)信號(hào)的幅值，可以看出在注入電壓小于800 V，相鄰傳感器的信號(hào)過小均被淹沒在噪聲中，遠(yuǎn)超過5 pC局放量下等效脈沖信號(hào)幅值10 V。因此可見，該UHF傳感器布置方式下的有效監(jiān)測(cè)范圍不能滿足要求。

圖9 二斷口斷路器典型傳感器布置方式

圖10 不同注入電壓幅值下相鄰傳感器的信號(hào)幅值

4.1.2 出線傳感器注入

因二斷口斷路器的一側(cè)出線安裝了UHF傳感器，傳感器1位于隔離開關(guān)外側(cè)，傳感器2位于斷路器對(duì)側(cè)出線上，中間經(jīng)過3個(gè)拐角、2個(gè)流變、2個(gè)刀閘及1個(gè)斷路器。為了考察該段傳感器布置方式下的有效監(jiān)測(cè)范圍，采用如圖11所示的實(shí)驗(yàn)布置，在傳感器2處注入10～800 V脈沖電壓，在傳感器1檢測(cè)輸出信號(hào)。結(jié)果表明在傳感器2注入800 V時(shí)，傳感器1仍檢測(cè)不到信號(hào)，說明該傳感器布置方式的監(jiān)測(cè)范圍不滿足要求。

4.2 四斷口斷路器間隔

該站1 100 kV GIS二期工程安裝了四斷口斷路器，圖12為四斷口斷路器間隔的傳感器典型布置方式。左側(cè)注入傳感器位于隔離開關(guān)外出線側(cè)，右側(cè)接收傳感器位于流變與隔離開關(guān)中間。當(dāng)注入信號(hào)為600 V時(shí)，接收傳感器才能夠有效檢測(cè)信號(hào)，局放儀檢測(cè)信號(hào)幅值為-69 dBm，說明傳感器布置方式的監(jiān)測(cè)范圍不滿足要求。

4.3 出線間隔傳感器布置合理性

圖11 二斷口斷路器典型傳感器布置方式

圖12 四斷口斷路器間隔典型傳感器布置方式

以安蘭Ⅱ線出線間隔為例，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試了該間隔典型布置方式下的有效監(jiān)測(cè)范圍。圖13為該間隔的測(cè)試布置示意。由于三相相鄰兩傳感器間距離不同，分別測(cè)試了三相傳感器布置方式下的有效監(jiān)測(cè)范圍。三相相鄰兩傳感器之間的距離分別為：A相26.6 m；B相20.5 m；C相30.1 m。圖14所示為三相三相在不同注入電壓下相鄰傳感器信號(hào)幅值。可見，A，B，C三相最低可測(cè)信號(hào)的注入電壓分別為20 V，5 V及50 V，因此B相傳感器布置的監(jiān)測(cè)范圍滿足要求；但是A和C兩相傳感器間距過大，不滿足布置要求，需要降低傳感器之間距離。

4.4 母線間隔

母線間隔共包括中間存在T形分支、中間存在門型架及直線母線段3種情況，逐一對(duì)3種布置下傳感器的有效監(jiān)測(cè)范圍進(jìn)行了測(cè)試。

4.4.1 T形分支情形

圖15所示為存在T形分支的母線間隔傳感器布置合理性測(cè)試實(shí)驗(yàn)，兩傳感器之間距離為41.9 m且包含9個(gè)盆式絕緣子，測(cè)得不同注入電壓下相鄰傳感器的信號(hào)幅值如圖16所示。可以看出，隨著注入電壓增大，檢測(cè)信號(hào)幅值呈非線性增長(zhǎng)，最低檢測(cè)電壓為30 V，說明該傳感器布置下的有效監(jiān)測(cè)范圍仍偏大，需要縮短傳感器間的距離。

圖13 安蘭Ⅱ線出線間隔傳感器布置

圖14 安蘭Ⅱ線三相在不同注入電壓下相鄰傳感器信號(hào)幅值

圖15 T形分支母線段傳感器布置方式

4.4.2 門型架情形

圖16 T形分支母線段不同注入電壓下測(cè)信號(hào)峰值

圖17 門型架布置方式

圖17所示為母線間隔存在門型架情形的傳感器布置方式下的測(cè)試，兩傳感器之間距離為29.8 m且包含6個(gè)盆式絕緣子，測(cè)得不同注入電壓下檢測(cè)信號(hào)幅值如圖18所示。隨著注入電壓增大，檢測(cè)信號(hào)幅值同樣呈非線性增長(zhǎng)，最低可檢測(cè)信號(hào)的注入電壓幅值為30 V，說明傳感器布置間距偏大。

圖18 門型架母線段不同注入電壓下檢測(cè)信號(hào)峰值

4.4.3 直線母線情形

圖19為直線母線段傳感器布置合理性測(cè)試實(shí)驗(yàn)示意，兩傳感器之間距離為41 m且包含8個(gè)盆式絕緣子，測(cè)得不同注入電壓下檢測(cè)信號(hào)幅值如圖20所示。最低可檢測(cè)信號(hào)時(shí)注入脈沖信號(hào)為10 V，但此時(shí)信號(hào)幅值為-78 dBm，不能滿足大于最小檢測(cè)靈敏度6～10 dBm的要求，說明該傳感器布置方式下的有效監(jiān)測(cè)范圍偏小。

圖19 直線母線段傳感器布置方式

圖20 直線母線段不同注入電壓下檢測(cè)信號(hào)峰值

5 特高頻傳感器優(yōu)化布置方法

5.1 傳感器間最大允許衰減計(jì)算

UHF有效監(jiān)測(cè)范圍優(yōu)化布置時(shí)，需要綜合考慮局放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)靈敏度要求、監(jiān)測(cè)設(shè)備接收信號(hào)靈敏度、UHF電纜的傳輸衰減及局部放電傳感器檢測(cè)靈敏度等要求。當(dāng)以上各項(xiàng)的每一項(xiàng)改變時(shí)，兩傳感器之間允許GIS內(nèi)部衰減量也隨之變化。因此為了優(yōu)化布置傳感器，提出了一種允許GIS內(nèi)UHF信號(hào)衰減量L的計(jì)算方法：

GTEM小室的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，5 pC放電量在傳感器處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為0.234 5 mV/mm。假定傳感器采用DMS公司內(nèi)置傳感器（平均等效高度為13.9 mm），選用20 m長(zhǎng)普通電纜（電纜衰減為13 dB/100 m）。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)靈敏度為-70 dBm，則允許GIS內(nèi)最大衰減為：

因此任意傳感器的檢測(cè)覆蓋范圍為28.7 dB以下衰減的區(qū)域，為了使GIS內(nèi)任意點(diǎn)發(fā)生局放時(shí)都可被有效檢測(cè)，兩傳感器中間衰減不應(yīng)大于28.7 dB。

5.2 傳感器優(yōu)化布置方案

5.2.1 串內(nèi)斷路器間隔

針對(duì)特高壓某站1 100 kV GIS各典型結(jié)構(gòu)衰減特性現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果可知，隔離開關(guān)、二斷口斷路器及四斷口斷路器的衰減分別為12 dB，23 dB及16 dB，按照現(xiàn)在布置方式兩傳感器之間衰減為12+12+23=47 dB及12+12+16=40 dB，遠(yuǎn)大于28.7 dB，因此實(shí)測(cè)結(jié)果表明，當(dāng)前傳感器布置方式的有效監(jiān)測(cè)范圍不符合要求。優(yōu)化布置時(shí)可考慮在斷路器及隔離開關(guān)中間流變位置安裝傳感器。若僅在一側(cè)流變安裝傳感器，對(duì)二斷口及四斷口斷路器，兩傳感器中間最大衰減為12+23=35 dB及12+16=28 dB，可見此時(shí)二斷口斷路器布置仍不能滿足要求，四斷口斷路器布置方式剛剛能夠達(dá)標(biāo)。因此應(yīng)該在斷路器兩側(cè)流變均安裝傳感器，此時(shí)對(duì)二斷口及四斷口斷路器兩傳感器中間最大衰減為23 dB及16 dB，滿足小于28.7 dB的要求。綜上所述，四斷口及二斷口的斷路器傳感器必須在斷路器TA的兩側(cè)都布置，且在相鄰兩斷路器的隔離開關(guān)中間位置最好也布置傳感器。

5.2.2 進(jìn)出線間隔

根據(jù)安蘭Ⅱ線出線測(cè)試結(jié)果可知，B相傳感器間距為20.5 m時(shí)布置合理，但A，C相間距分別為26.6 m及30.1 m，傳感器布置不合理。現(xiàn)場(chǎng)衰減特性實(shí)測(cè)結(jié)果表明，GIS拐角結(jié)構(gòu)引起的衰減約為12 dB，直線段衰減約為0.9 dB/m。因此要求直線段衰減不應(yīng)超過28.7-12=16.7 dB，直線段長(zhǎng)度不宜超過16.7/0.9=18.5 m。實(shí)測(cè)結(jié)果表明B相出線段傳感器間距為20 m時(shí)處于滿足檢測(cè)要求的邊緣，這是因?yàn)?8.7 dB是以較嚴(yán)苛的數(shù)據(jù)條件推導(dǎo)的結(jié)果。

5.2.3 母線間隔

根據(jù)母線間隔的測(cè)試結(jié)果，直線母線段傳感器中間41 m且包含8個(gè)盆式絕緣子、過門型架傳感器間距29.8 m且包含6個(gè)盆式絕緣子、T型分支母線傳感器間距41.9 m且包含9個(gè)盆式絕緣子3種布置方式下的有效監(jiān)測(cè)范圍均不合理。現(xiàn)場(chǎng)衰減特性測(cè)試結(jié)果表明，盆式絕緣子約引起2 dB的衰減，直線段衰減約為0.9 dB/m，若一段直線母線腔室（包括1個(gè)盆式絕緣子）長(zhǎng)度為7 m，則每隔28.7/（2+0.9×7）=3.45 段即 21 m 加 3.45 個(gè)盆式絕緣子需布置1個(gè)傳感器，適當(dāng)放寬要求可取為20 m直線母線段，且之間不應(yīng)超過4個(gè)盆式絕緣子。對(duì)于T形分支母線，分支母線引起10 dB的衰減，因此要求直線段衰減小于（28.7-10）=18.7 dB。根據(jù)直線母線段類似計(jì)算方法，可知，2個(gè)傳感器之間最大距離為15 m，且之間不應(yīng)超過2個(gè)盆式絕緣子。

5.2.4 優(yōu)化布置方案

結(jié)合GIS實(shí)際結(jié)構(gòu)與上述各個(gè)間隔的傳感器優(yōu)化布置要求，形成了表1所示的特高壓安吉站1 100 kV GIS優(yōu)化布置方案。

表1 1 100 kV GIS不同間隔下傳感器優(yōu)化布置方式

6 結(jié)語

通過搭建252 kV GIS等效脈沖注入實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，建立了252 kV GIS典型缺陷下5 pC局放量與注入脈沖信號(hào)間的等效關(guān)系，并通過電磁波仿真手法推算得到了1 100 kV GIS的等效注入脈沖信號(hào)波形。在特高壓某站1 100 kV GIS開展了內(nèi)置UHF傳感器有效監(jiān)測(cè)范圍的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與評(píng)估，提出了優(yōu)化布置計(jì)算方法和方案，為GIS UHF在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的傳感器布置提供參考依據(jù)。

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2017-09-22

邵先軍（1983），男，高級(jí)工程師，從事GIS局放檢測(cè)與故障診斷等方面工作。

（本文編輯：徐 晗）

Research on Field Test and Evaluation Technique for Effective Monitoring Range of the UHF Built-in Sensor of UHV GIS

SHAO Xianjun1， HE Wenlin1，WANG Shaoan1，XU Hua2， WU Xuyang3，LIU Haojun1，ZHOU Yangyang4

（1.State Grid Zhejiang Electric Power Research Institute， Hangzhou 310014， China；2.State Grid Zhejiang Electric Power Company， Hangzhou 310007， China；3.State Grid Jinhua Power Supply Company， Jinhua Zhejiang 321016， China;4.State Grid Zhejiang Maintenance Branch Company， Hangzhou 310018， China）

In order to evaluate the sensitivity and monitoring range of UHF built-in sensor of UHV GIS，an equivalent impulse injection experimental platform of 252 kV GIS was established.Through the equivalent experiment method，relationship between the defective discharge capacity of 5 pC and equivalent impulse injection signal wave was established;according to values calculation of UHF electromagnetic wave of 252 kV and 1 100 kV GIS，parameter of the equivalent impulse injection signal wave with the defective discharge capacity of 5 pC in 1 100 kV GIS was concluded by simulation.In accordance to the distribution mode of various typical UHF sensors in 1 100 kV GIS in a UHV substation，field test and evaluation on the effective monitoring range were conducted.The result shows that only phase B in alternative arrangement of 1 100 kV GIS in Anji UHV substation meets the monitoring sensitivity requirement.At the last，the paper presents an optimized arrangement and calculation method for UHF built-in sensors and thereof proposes an optimized arrangement scheme for UHF built-in sensor in 1 100 kV GIS in an UHV substation.

UHF sensor； equivalent impulse injection； optimized arrangement； field test

10.19585/j.zjdl.201711003

1007-1881（2017）11-0016-07

TM595

A

國(guó)家自然科學(xué)基金（51607140）；國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司科技項(xiàng)目（5211DS15002P）