電測(cè)法根據(jù)測(cè)量方法分為接地電流法、外部電極法、內(nèi)部電極法及外置超高頻天線法，根據(jù)檢測(cè)頻率可分為三種，即傳統(tǒng)的電測(cè)法、高頻法和超高頻法。
1）傳統(tǒng)的電測(cè)法是IEC60270標(biāo)準(zhǔn)推薦的方法，也稱為耦合電容法，是測(cè)量局部放電的最常用方法，測(cè)量頻率在10MHz以內(nèi)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可通過(guò)校準(zhǔn)對(duì)局部放電進(jìn)行定量測(cè)量，靈敏度取決于耦合電容與試品等值電容的比值，一般可優(yōu)于2pC。但這種方法要求試驗(yàn)回路中所有組件包括高壓引線均不能產(chǎn)生高于試品本身的局部放電水平。
2）高頻法(<100MHz)是將許多傳感器分布在整個(gè)GIS中，根據(jù)頻譜分析儀接收到的最大信號(hào)來(lái)確定某一缺陷的最大靈敏度。傳感器可以是嵌在絕緣子中的電極或安裝在絕緣法蘭上；GIS通常采用多點(diǎn)接地使得局部放電的電氣檢測(cè)可在接地回路中進(jìn)行，例如采用高靈敏度的脈沖電流互感器，其原理就象羅戈夫斯基(Rogowski)線圈，檢測(cè)頻率可達(dá)幾十兆赫茲。這種方法的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)靈敏度可達(dá)100pC，主要在日本使用。下面分別說(shuō)明了幾種檢測(cè)方法。
a. 接地電流法
同對(duì)變壓器或套管等進(jìn)行局部放電在線監(jiān)測(cè)時(shí)一樣，當(dāng)GIS內(nèi)部發(fā)生局部放電時(shí)，接地線上有高頻電流通過(guò)，因而可以采用接地線電流檢測(cè)法。為測(cè)量高頻信號(hào)常用鐵淦氧作為鐵芯的傳感器。也有的測(cè)量處于幾兆赫茲頻率的局部放電信號(hào)，主要是考慮在該頻帶處外界干擾較小，但GIS通常是多處接地，因此不宜采用外殼接地線上檢測(cè)脈沖電流的方法來(lái)測(cè)量局放。
在GIS外殼上敷上絕緣薄膜與金屬電極如下圖所示，外殼與金屬電極形成小電容。局部放電引起的脈沖信號(hào)通過(guò)小電容耦合到檢測(cè)阻抗上，再經(jīng)放大后檢測(cè)出來(lái)，而小電容和檢測(cè)阻抗對(duì)低頻信號(hào)則起隔離作用。通過(guò)電容測(cè)量到的信號(hào)是泄露出的流動(dòng)波所產(chǎn)生的電壓差。外復(fù)電極法檢測(cè)頻帶可以達(dá)到20-40MHz,現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)靈敏度達(dá)100-200pC。原英國(guó)Robinson公司曾采用此原理研制了646型TEV便攜式放電定位器，重5公斤帶一對(duì)電容傳感器，帶寬為15-80MHz，可定位，定位準(zhǔn)確度為200-300mm。
內(nèi)部電極法有兩種，一種是在絕緣子里預(yù)埋電極，另一種是采用內(nèi)置專用電極。由于內(nèi)置的電極處于金屬容器內(nèi)，所以抗干擾性能好，靈敏度高，可以測(cè)出幾個(gè)皮庫(kù)的放電量。利用事先預(yù)埋在絕緣子里的電極作為探頭進(jìn)行內(nèi)部局部放電的測(cè)量，可以測(cè)量處于400kHz頻率左右的衰減波振幅，但傳感器必須事先安裝在支撐絕緣子里，為此常需要妥善解決處于殼內(nèi)的前置放大器的電源問(wèn)題。我國(guó)華通開關(guān)廠生產(chǎn)的GIS盆式絕緣子即預(yù)埋有內(nèi)電極。
為了改善預(yù)埋電極的不足，近年來(lái)像下圖所示的殼內(nèi)專用電極系統(tǒng)己有應(yīng)用，由它作為GIS殼內(nèi)的測(cè)量元件，而其他測(cè)量部分全在殼外。
超高頻法的基礎(chǔ)是局部放電脈沖激發(fā)的超高頻電磁波在同軸波導(dǎo)中傳播時(shí)，不僅以橫向電磁波(TEM)形式，而且還會(huì)建立橫電波(TE)和橫磁波(TM)。GIS內(nèi)部局部放電激發(fā)的電磁場(chǎng)可以從盆式絕緣子處泄露出來(lái)，采用外置天線檢測(cè)信號(hào)的結(jié)構(gòu)如下圖所示。
近十年發(fā)展起來(lái)的超高頻法是目前GIS中局部放電在線監(jiān)測(cè)技術(shù)中具有很好應(yīng)用前景的方法。UHF法屬電測(cè)法，但與常規(guī)的電測(cè)法即脈沖電流法是不同的。根據(jù)GIS中局部放電的特點(diǎn)，以及UHF法用于GIS絕緣在線監(jiān)測(cè)具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，因此這一測(cè)量技術(shù)發(fā)展很快，己在英國(guó)和法國(guó)的幾個(gè)400kV變電站中取得經(jīng)驗(yàn)。德國(guó)一些大學(xué)對(duì)此技術(shù)很感興趣，對(duì)接收UHF信號(hào)的天線進(jìn)行了理論分析了實(shí)驗(yàn)研究。瑞士ABB高電壓技術(shù)公司在550kV的GIS試驗(yàn)裝置中對(duì)UHF法的適用性與靈敏度進(jìn)行了研究，并與常規(guī)的脈沖電流法作了對(duì)比。各國(guó)的研究均表明，UHF法用于GIS絕緣的在線監(jiān)測(cè)有很好的前景。
UHF法的關(guān)鍵技術(shù)是高靈敏度的傳感器，從己有的研究來(lái)看，目前，國(guó)外普遍采用將傳感器裝設(shè)在GIS內(nèi)部，傳感器為電容式探頭，國(guó)內(nèi)則采用外部天線，與內(nèi)部傳感器相比外部天線的靈敏度和抗干擾能力較差。在采用內(nèi)置傳感器時(shí)，大部分研究者采用電容圓板式傳感器。
在進(jìn)行超高頻法檢測(cè)GIS局部放電時(shí)，超高頻法分為寬頻法和窄頻法，寬頻法加前置高通濾波器；窄頻法利用頻譜分析儀對(duì)所要研究的頻段進(jìn)行篩選。它們分別適用于不同的干擾源。如對(duì)空氣電暈產(chǎn)生的頻率較低的電磁干擾只需加500MHz的高通濾波器，用寬頻法即可完全消除干擾；對(duì)UHF通訊、電視信號(hào)由于其具有中心頻率可用窄頻法對(duì)其與局部放電信號(hào)加以比較后而識(shí)別。
要準(zhǔn)確地了解和掌握GIS內(nèi)缺陷類型性質(zhì)和特征，有效的方法是對(duì)獲得的局部放電信號(hào)進(jìn)行模式識(shí)別。研究局部放電現(xiàn)象與絕緣缺陷之間的關(guān)系，是局部放電模式識(shí)別的主要目的。
在不同的測(cè)量系統(tǒng)中，將會(huì)構(gòu)造不同的局部放電模式用于放電分析和絕緣診斷，主要的局部放電模式有：脈沖序列相位分布模式；局部放電相位分布模式，即所謂的中Φ-q-n模式；Δu模式；局部放電時(shí)間分布模式，即放電脈沖波形模式。
有關(guān)局部放電的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程中對(duì)局部放電的描述參數(shù)是局部放電量q、放電相位Φ、和每個(gè)周波的放電次數(shù)n。人們通常習(xí)慣于根據(jù)這些參數(shù)來(lái)判斷局部放電的嚴(yán)重程度，尤其是局部放電量。然而，就超高頻傳感而言，檢測(cè)信號(hào)的大小不僅和局部放電的真實(shí)放電量有關(guān)，還與放電源的類型和形狀，超高頻信號(hào)的傳播路徑等因素有關(guān)，因此，簡(jiǎn)單地對(duì)檢測(cè)信號(hào)的大小進(jìn)行放電量標(biāo)定是無(wú)意義的。
目前，超高頻傳感下GIS局部放電的標(biāo)定以及嚴(yán)重程度的判斷仍然沒有成熟的方法和規(guī)程，有待進(jìn)一步研究，為了實(shí)現(xiàn)真實(shí)可靠的GIS局部放電在線監(jiān)測(cè)，需要積累大量的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。這方面有待進(jìn)一步的工作。
將GIS局部放電各種主要檢測(cè)方法進(jìn)行比較，有以下基本結(jié)論：
①傳統(tǒng)的電測(cè)法主要適用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)量。由于無(wú)線電干擾及外部電暈，測(cè)量時(shí)需要對(duì)試驗(yàn)回路采取強(qiáng)有力的屏蔽措施，不適合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量；
②化學(xué)方法由于太不靈敏而無(wú)法在給定的測(cè)試期間內(nèi)給出結(jié)果，聲學(xué)方法、IEC60270推薦的方法、超高頻法都有較好的靈敏度?；瘜W(xué)方法只適用于運(yùn)行過(guò)程中定期檢測(cè)，但它可幫助確定委托試驗(yàn)中閃絡(luò)放電發(fā)生的位置；
③聲學(xué)方法優(yōu)點(diǎn)是可在GIS外部進(jìn)行測(cè)量，適用于委托試驗(yàn)和周期性試驗(yàn)。由于其檢測(cè)范圍有限，需要大量的傳感器，因此不適合在線監(jiān)測(cè)；
④IEC60270推薦方法測(cè)量時(shí)需要外部耦合電容，不宜應(yīng)用于運(yùn)行中的GIS；
⑤超高頻法抗干擾能力強(qiáng)，很適合GIS在線監(jiān)測(cè)，但要獲得最大靈敏度，傳感器需要安裝在GIS內(nèi)部。超高頻傳感下GIS局部放電的標(biāo)定以及嚴(yán)重程度的判斷仍然沒有成熟的方法和規(guī)程，有待進(jìn)一步研究。
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