帶電檢測(cè)技術(shù)在GIS設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)中的應(yīng)用分析

王偉*

（國(guó)網(wǎng)山西省電力公司晉中供電公司，山西晉中，030600）

引言

封閉的組合電器（GIS），作為一種新型電氣化裝置。伴隨著我國(guó)社會(huì)不斷進(jìn)步，電力工業(yè)持續(xù)發(fā)展，對(duì)電氣設(shè)備的性能也提出了更高的要求，而GIS設(shè)備的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)也逐漸凸顯出來，并且被廣泛應(yīng)用于輸變電工程當(dāng)中，然而由于對(duì)裝配工藝的要求比較高，一些安全隱患難以被檢測(cè)出來，在一定程度上也對(duì)設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行造成一定影響，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)研究至關(guān)重要[1]。

1 超高頻局放檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用

1.1 超高頻局放檢測(cè)技術(shù)

作為GIS設(shè)備檢測(cè)中較常應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)的工作原理主要是借助超高頻傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)GIS設(shè)備內(nèi)部放電采集，進(jìn)而達(dá)到信號(hào)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)存在故障的目的。一般情況下，超高頻的信號(hào)頻率處于300MHz～3GHz。主要涉及到內(nèi)置式和外置式兩種類型，在數(shù)據(jù)采取和分析軟件的輔助下可以構(gòu)成一個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)[2]。

1.2 實(shí)際應(yīng)用

在借助超高頻檢測(cè)技術(shù)對(duì)GIS設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，主要有兩種測(cè)量方式，即時(shí)域測(cè)量和頻域測(cè)量，其中采用時(shí)域測(cè)量方式可以進(jìn)行定位，但是采用頻域測(cè)量方式會(huì)更加有效。針對(duì)外置式的傳感器進(jìn)行局部放電檢測(cè)時(shí)，在確定監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)，通常會(huì)設(shè)置觀察窗在接地開關(guān)外露絕緣件等區(qū)域，然后通過超高頻檢測(cè)儀進(jìn)行頻段測(cè)量[3]。

1.3 檢測(cè)特點(diǎn)分析

對(duì)GIS局部放電采取超高頻傳感器開展測(cè)量工作，通常會(huì)受到設(shè)備的內(nèi)外部環(huán)境因素影響，如：通訊信號(hào)、手機(jī)等。因此，在開展現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)需要對(duì)所存在的干擾因素進(jìn)行有效排除，同時(shí)結(jié)合不同時(shí)段，對(duì)同一位置進(jìn)行測(cè)量，以確保最終檢測(cè)可靠性和精準(zhǔn)性。與此同時(shí)，針對(duì)所存在的噪音，通常會(huì)選擇軟件進(jìn)行智能降噪，又或者是以設(shè)置濾波器的方式達(dá)到降噪的目的，在實(shí)際檢測(cè)時(shí)，也要考慮到外接電源對(duì)最終檢測(cè)結(jié)果可能造成的影響。除此之外，采取超高頻檢測(cè)技術(shù)對(duì)毛刺、顆粒的內(nèi)部檢測(cè)敏感性較強(qiáng)，但是在振動(dòng)信號(hào)測(cè)量方面，敏感性又比較差[4]。

2 超聲波局放檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用

2.1 超聲波局放檢測(cè)技術(shù)

超聲波局放檢測(cè)技術(shù)被較常應(yīng)用在電氣設(shè)備非破壞性檢測(cè)當(dāng)中。在早期階段，這一檢測(cè)方式主要建立在超聲脈沖回波技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過材料內(nèi)部所出現(xiàn)的裂紋開展檢測(cè)。隨著近幾年我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，聲發(fā)射技術(shù)也得到一定發(fā)展，其應(yīng)用范圍也日益廣泛。其應(yīng)用原理主要是通過配置在 GIS設(shè)備上的傳感器在接收到內(nèi)部放電的所引發(fā)的振動(dòng)或者信號(hào)的方式，發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障。與超高頻局放檢測(cè)技術(shù)相比較，超聲波局放檢測(cè)技術(shù)的信號(hào)頻率更低，而靈敏度更高的則體現(xiàn)在機(jī)械振動(dòng)和電磁信號(hào)兩方面，由于空氣中干擾信號(hào)不超過10kHz，因此在實(shí)際開展檢測(cè)時(shí)，通常會(huì)選擇大于20kHz的頻帶開展檢測(cè)。

2.2 實(shí)際應(yīng)用

對(duì)超聲波局方檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，為確保傳感器與殼體之間密切接觸，就需要在測(cè)量面涂抹上一層超聲耦合劑，以達(dá)到增強(qiáng)靈敏度的作用。在實(shí)際檢測(cè)時(shí)，也需要將傳感器平穩(wěn)的放置在設(shè)備各個(gè)測(cè)試點(diǎn)上，然后對(duì)檢測(cè)信號(hào)密切關(guān)注，為保障最終檢測(cè)效果，也需要避免出現(xiàn)設(shè)備抖動(dòng)情況，在對(duì)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行選擇時(shí)，需要做好以下工作：（1）在相鄰的法蘭間，需要選擇 1～2個(gè)點(diǎn)，點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離需要保持在1米內(nèi)。對(duì)這些點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量盡量選擇在氣室的側(cè)下方，針對(duì)母線筒測(cè)量點(diǎn)，則需要盡量選擇在靠近絕緣支撐器件位置區(qū)域；（2）針對(duì)設(shè)備斷路器斷口區(qū)域、避雷點(diǎn)區(qū)域也需要設(shè)置測(cè)試點(diǎn)；（3）對(duì)歷史趨勢(shì)展開觀察時(shí)，盡量與之前測(cè)試點(diǎn)一致；（4）針對(duì)三項(xiàng)一殼式的GIS設(shè)備，最少要在每1200的橫截面設(shè)置1個(gè)測(cè)試點(diǎn)；（5）針對(duì)外殼直徑比較大的GIS設(shè)備，需要對(duì)其橫截面增設(shè)測(cè)試點(diǎn)。

2.3 檢測(cè)特點(diǎn)分析

超聲波局放檢測(cè)技術(shù)對(duì)振動(dòng)信號(hào)具有較強(qiáng)的靈敏度，因此可以及時(shí)、準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)傳感器內(nèi)部所存在的松動(dòng)問題，其中尤其是針對(duì)所出現(xiàn)的固定螺栓力矩不足、金屬焊點(diǎn)不深等情況，采用該項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)可以取得很好的檢測(cè)效果。并且在這些故障發(fā)生的早期階段，其更多的表現(xiàn)為信號(hào)振動(dòng)，這項(xiàng)技術(shù)可以直接檢測(cè)出來，需要注意的是在對(duì)故障類型進(jìn)行判斷時(shí)，需要在對(duì)超聲幅值分析的基礎(chǔ)上，以PRPD、飛行圖譜的方式對(duì)信號(hào)所分布的相位開展進(jìn)一步的分析。

3 紅外線成像測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用

這一技術(shù)在進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，其工作原理是將不可見的紅外輻射轉(zhuǎn)變成為可見的圖像形式，然后通過鏡頭聚焦的方式，產(chǎn)生電信號(hào)，對(duì)該信號(hào)經(jīng)過數(shù)字化處理之后，最后使之轉(zhuǎn)變成為可見的紅外圖像。然而由于GIS設(shè)備自身所具備的封閉性、傳熱性差特點(diǎn)，導(dǎo)致這項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中整體效果不夠理想。將之應(yīng)用到PT、避雷器等故障檢測(cè)則具有較高的應(yīng)用價(jià)值[5]。

4 結(jié)束語(yǔ)

在本文中，對(duì)帶電檢測(cè)技術(shù)在GIS設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，主要是從超高頻局放技術(shù)和超聲波局放技術(shù)展開，對(duì)這兩項(xiàng)技術(shù)的工作原理、實(shí)際應(yīng)用和特點(diǎn)也進(jìn)行了詳細(xì)的分析和闡述，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)GIS設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和評(píng)估，為設(shè)備檢修也提供了有力的參考依據(jù)。

[1] 張凡,張琪,吳一帆,魏震,雷思琦.帶電檢測(cè)技術(shù)在 GIS設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用分析[J].低碳世界,2016(32):75-76.

[2] 陳安偉.輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修[M].中國(guó)電力出版社,2012.

[3] 王昌長(zhǎng),李福祺,高勝友.電力設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)與故障診斷[M].清華大學(xué)出版社,2016.

[4] 黎明,黃維樞.SF6氣體及SF6氣體絕緣變電站的運(yùn)行[M].北京:水利電力出版社,2013.

[5] 邱毓昌.GIS裝置及其絕緣技術(shù)[M].北京:水利電力出版社,2014.