声电联合定位技术在GIS局部放电精确定位中的应用.pdf

2015年第6期 上海电力 5 声电联合定位技术在 GIS局部放电 精确定位中的应用 陆启宇，徐 鹏，高 凯 (国网上海市电力公司 电力科学研究院，上海 200437) 摘 要：本文介绍了目前GIS局放检测技术中常用的特高频法和超声波法的检测原理及特点，并在此基础上 提出了声电联合定位技术，阐述了基本检测流程。通过现场实例表明，声电联合定位技术同时检测特高频信 号和超声波信号 ，能发现运行中的GIS设备缺陷并互相印证 ，快速准确的定位局放信号源 ，为状态检修提供可 靠的依据的同时可以提高检修效率、减小检修范围。 关键词 ：局部放电；特高频法；超声波法 ；声电联合 中图分类号：TM959 文献标志码 ：A 法在GIS设备局部放电检测和定位上应用最为广 O 引言 泛 。 气体绝缘组合 电器 以适当压力的S 气体， 1．1 特高频法 作为相间和对地绝缘 ，具有占地面积小，元件全部 特高频检测法 是通过接收局部放 电发生 密封基本不受环境干扰、运行可靠性高、运行方 过程中会辐射的特高频电磁波实现对局部放电的 便、检修周期长、维护工作量小、安装迅速、运行费 有效检测 ，检测频段一般为 300MHz～3GHz，常 用低、电磁干扰轻等优点。经过30多年的研制开 用于GIS设备、全封闭罐式断路器、变压器等设 发，GIS技术发展很快并 已广泛应用于全世界范 备。研究表明，处于高气压 sF6气体环境中的局 围内的电力系统 。 部放电，其放 电信号的上升沿及持续时间极短，一 随着GIS大量投入运行，异常缺陷也随之出 般为ns级。GIS设备的金属同轴结构是一个 良 现，且一旦发展为故障后影响范围较大。局部放 好的波导，局部放电产生的特高频信号可以有效 电作为威胁 GIS稳定运行的因素之一，近几年造 地沿波导传播，通过绝缘子、观察窗、外露绝缘件 成华东电网多起 GIS故障，给设备安全和电网运 等为非铁磁材料透射出来，并可以被特高频传感 行造成了很大威胁。由于 GIS是密封式紧凑结 器 (耦合器)接受。 构，一旦发生局部放 电缺陷，检修时间很长，维修 与传统局部放 电测量方法相比，特高频法具 费用很高，电压等级越高的GIS停电检修所带来 有检测灵敏度高、抗干扰特性、可识别缺陷类型、 的经济损失就越大。因此实际运行中需要对 GIS 可实现在线监测等优势。但是由于放电起始峰的 局部放 电采取有效的检测手段，若能及早发现 时间差测量只能靠 目测，误差较大；同时如果测量 GIS内部绝缘故障，快速准确定位，能使GIS的检 设备的硬件采样率 比较低 ，也会造成放电起始峰 修工作按计划地进行，缩短检修范围、时间并节省 辨别的误差增大。因此只能将局部放电源确定在 费用，从而提高GIS运行可靠性。 ． 一 小段范围内，进一步确定放 电源在腔体上具体 所处的方位较为困难。 1 局部放电检测技术概述 1．2 超声波法 在电力设备的绝缘系统中，只有部分区域发 超声波检测法 是利用压电式传感器，接 生放 电，而没有贯穿施加电压的导体之间，即尚未