GIS超聲波局部放電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用分析

周歡 李銳

【摘 ?要】用GIS 超聲波局部放電檢測(cè)技術(shù)，對(duì)電力系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，最大的優(yōu)勢(shì)就是可以在設(shè)備供電的狀態(tài)下，對(duì)設(shè)備的故障進(jìn)行檢修，這種方式可以保障用戶的用電穩(wěn)定性，減少電力檢修系統(tǒng)對(duì)于用戶用電的影響。

【關(guān)鍵詞】GIS超聲波;局部放電;檢測(cè)技術(shù);應(yīng)用

前言

GIS超聲波局部放電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用范圍比較廣，可以適應(yīng)線路絕緣狀況檢測(cè)、線路斷電狀況檢測(cè)等等，并可以通過(guò)可視化的方式，將檢測(cè)的結(jié)果展現(xiàn)出來(lái)。這種檢測(cè)方法運(yùn)用的可靠性比較高，使用的長(zhǎng)期成本要低于傳統(tǒng)的檢測(cè)方式，具有比較好的檢測(cè)適應(yīng)性，具體的檢測(cè)方法比較靈活，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性比較高。

1GIS局放監(jiān)測(cè)方法

目前針對(duì)GIS開(kāi)關(guān)的局放監(jiān)測(cè)方法應(yīng)用較為廣泛的是特高頻局放監(jiān)測(cè)法、超聲波局放監(jiān)測(cè)法和SF6氣體分解產(chǎn)物分析法三種，實(shí)際應(yīng)用時(shí)往往采用多種方法聯(lián)合分析。

1.1特高頻局放監(jiān)測(cè)法

GIS內(nèi)部的局放電流脈沖具有極陡的上升沿，其上升時(shí)間為納秒級(jí)，激發(fā)高達(dá)數(shù)百兆赫電磁波透過(guò)環(huán)氧材料等非金屬部件傳播出來(lái)，通過(guò)特制的特高頻傳感器可以檢測(cè)到從開(kāi)關(guān)內(nèi)部傳出來(lái)的電磁波信號(hào)，進(jìn)而判斷開(kāi)關(guān)柜的局放大小。特高頻局放監(jiān)測(cè)法的監(jiān)測(cè)對(duì)象是特高頻信號(hào)，但透過(guò)開(kāi)關(guān)傳出來(lái)的電磁信號(hào)非常微弱，且容易受到開(kāi)關(guān)柜本身輻射信號(hào)的干擾，不易檢測(cè)，增加了局放評(píng)估工作的復(fù)雜性。

1.2超聲波局放監(jiān)測(cè)法

GIS開(kāi)關(guān)內(nèi)部產(chǎn)生局放信號(hào)時(shí)，伴隨著沖擊的振動(dòng)和聲音，超聲波局放監(jiān)測(cè)法是通過(guò)在設(shè)備外殼上安裝超聲波傳感器，然后對(duì)檢測(cè)到的超聲波信號(hào)進(jìn)行處理、分析來(lái)判斷開(kāi)關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的一種檢測(cè)技術(shù)。超聲波局放監(jiān)測(cè)法能夠避免電磁信號(hào)的干擾，定位精度準(zhǔn)確，但是此方法容易受到環(huán)境噪聲的干擾，在開(kāi)關(guān)分合時(shí)，設(shè)備本身的振動(dòng)比較大，容易產(chǎn)生誤判，且超聲信號(hào)在絕緣材料中傳輸時(shí)衰減嚴(yán)重，嚴(yán)重影響監(jiān)測(cè)精度。

1.3SF6氣體分解產(chǎn)物分析法

GIS開(kāi)關(guān)內(nèi)部產(chǎn)生局放時(shí)，伴隨著電火花、發(fā)熱、電弧和電暈，SF6氣體會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生硫化物、氟化物，通過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)中硫化物和氟化物的成份檢測(cè)可以判斷局放的大小，進(jìn)而分析開(kāi)關(guān)柜故障程。

2GIS超聲波局部放電檢測(cè)技術(shù)的具體應(yīng)用措施

2.1將檢測(cè)的周期控制在合理范圍內(nèi)

優(yōu)化GIS超聲波局部放電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用效果，技術(shù)人員可以通過(guò)檢驗(yàn)周期控制的方式，提升檢測(cè)設(shè)備的耐壓性與傳導(dǎo)性。

首先，技術(shù)人員要在檢測(cè)設(shè)備正式投入使用之前是，設(shè)置好檢測(cè)過(guò)程中的參數(shù)，并對(duì)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。在不同的電壓水平下，對(duì)設(shè)備進(jìn)行超聲局部放電檢測(cè)，并認(rèn)真對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。

其次，技術(shù)人員將檢測(cè)設(shè)備啟動(dòng)，按照帶電狀態(tài)與非帶電狀態(tài)的兩種數(shù)據(jù)檢測(cè)結(jié)果，對(duì)檢測(cè)的有效進(jìn)行分析。例如，對(duì)電力系統(tǒng)中的斷路器進(jìn)行檢測(cè)，技術(shù)人員就要首先進(jìn)行帶電狀態(tài)檢測(cè)，按照調(diào)整增益———記錄背景噪聲———信號(hào)與噪聲水平對(duì)比———峰值波動(dòng)檢驗(yàn)———脈沖方式測(cè)量的流程，對(duì)斷路器的缺陷情況進(jìn)行分析，并根據(jù)傳感器中的反應(yīng)數(shù)據(jù)，對(duì)傳感器的位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

最后，技術(shù)人員要在設(shè)備投入使用超過(guò)三個(gè)月時(shí)候，對(duì)其運(yùn)行的具體效果，進(jìn)行一次全面的檢測(cè)，保障設(shè)備在進(jìn)入正式運(yùn)行狀態(tài)之后，不容易出現(xiàn)故障與問(wèn)題。在正式投入使用之后，技術(shù)人員可以按照一年或者半年的檢驗(yàn)周期，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn)，在不同的電壓情況下，對(duì)設(shè)備的具體運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取。在這個(gè)過(guò)程中，技術(shù)人員要根據(jù)GIS超聲波局部放電檢測(cè)技術(shù)的相關(guān)管理規(guī)定，認(rèn)真對(duì)檢測(cè)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，保障沒(méi)有數(shù)據(jù)遺漏，并運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘與清洗技術(shù)，對(duì)冗余數(shù)據(jù)進(jìn)行去除。

2.2測(cè)試點(diǎn)的選擇

技術(shù)人員要根據(jù)電力系統(tǒng)檢修的具體目標(biāo)，優(yōu)化檢測(cè)測(cè)試點(diǎn)的選擇。

首先，要遵循準(zhǔn)確性原則，基于絕緣子檢測(cè)技術(shù)原理，對(duì)檢測(cè)點(diǎn)的安排進(jìn)行優(yōu)化。例如，電力系統(tǒng)中所有的獨(dú)立氣室，都需要有專門的檢測(cè)點(diǎn)，并且，技術(shù)人員要基于法蘭對(duì)信號(hào)強(qiáng)度的影響原理，對(duì)檢測(cè)點(diǎn)的位置選擇進(jìn)行測(cè)算。獨(dú)立氣室的兩個(gè)法蘭中間至少要有一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，并且不受顆粒變動(dòng)的影響，以消解顆粒相契是最低端移動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成的影響。其次，技術(shù)人員要控制好各個(gè)檢測(cè)點(diǎn)之間的距離。例如，電力系統(tǒng)的兩個(gè)盆式絕緣子之間，檢測(cè)距離至少一米。相鄰的兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)之間不能過(guò)近，避免檢測(cè)點(diǎn)之間相互干擾，影響最終檢測(cè)結(jié)果的有效性。最后，對(duì)于電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵電子元件，例如斷路器，隔離器，技術(shù)人員要相應(yīng)的增加測(cè)試點(diǎn)的數(shù)量，并做好測(cè)試點(diǎn)位置的安排。

2.3排查干擾因素

技術(shù)人員要遵循可靠性的檢測(cè)原則，對(duì)檢測(cè)中的各種干擾因素進(jìn)行分析。第一，利用電力系統(tǒng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，提取以往的歷史檢測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行干擾源分析。例如，檢測(cè)過(guò)程中可靠接地問(wèn)題處理不當(dāng)，會(huì)影響GIS超聲波局部放電檢測(cè)的有效性。處理這種問(wèn)題，技術(shù)人員可以在檢測(cè)正式開(kāi)始之前，對(duì)所有儀器的接地進(jìn)行檢測(cè)，減少懸浮電位對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成的影響。第二，技術(shù)人員要對(duì)發(fā)射信號(hào)的多元性進(jìn)行檢查。基于超聲耦合原理，對(duì)測(cè)量信號(hào)的真實(shí)性進(jìn)行判斷。保障GIS超聲波局部放電檢測(cè)的傳感器，與檢測(cè)設(shè)備的外殼充分接觸，避免由于設(shè)備表面氣泡、坑洼的存在，導(dǎo)致檢測(cè)設(shè)備的靈敏度降低，影響最終的檢測(cè)結(jié)果。第三，技術(shù)人員要住好現(xiàn)場(chǎng)清理工作，并將傳感器固定在穩(wěn)定的位置。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，應(yīng)用GIS超聲波局部放電檢測(cè)技術(shù)，可以降低電力系統(tǒng)放電檢測(cè)的成本，提升檢測(cè)的準(zhǔn)確性與有效性。從本文的分析可知，研究GIS超聲波局部放電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，有助于技術(shù)人員從發(fā)展的角度，看待目前電力系統(tǒng)檢修過(guò)程中存在的問(wèn)題，有針對(duì)性的進(jìn)行技術(shù)升級(jí)。因而，要加強(qiáng)對(duì)GIS超聲波局部放電檢測(cè)技術(shù)的重視，并在實(shí)踐當(dāng)中，提升檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)新疆電力有限公司檢修公司）