GIS局部放電檢測
(1) 常規(guī)的測量方法
1) IEC60270標準推薦的方法眾所周知的IEC60270標準推薦的方法，也稱耦合電容法，是測量局部放電的最常用方法。該方法要獲得最大的靈敏度，測試系統(tǒng)必須良好屏蔽，且需要合適的電容相匹配，這在進行單元測試時還可行，但對一個完整的GIS來說很不方便，另外，它不能進行局部放電定位且抗干擾能力差，不適宜現(xiàn)場使用。
2) 外被電極法
就是用貼于GIS外殼上的電容電極來耦合由于內部放電而在導電芯上所引起的電壓變化。優(yōu)點是結構簡單、易實現(xiàn)，但最小檢測量受地線影響。
3) 測量通過地線的電流
當GIS內部發(fā)生PD時，在接地線上有高頻微電流流過，因而可以在接地線上安裝高頻微電流傳感器對信號進行檢測。該方法的優(yōu)點是精心制作的傳感器可以在很寬的頻率范圍內保持很好的傳輸特性。由于GIS通常是多處接地，流過接地點的電流信號很小，加之接地處有時又不便安裝電流傳感器，給現(xiàn)場使用帶來不便；地線也會引入干擾。因此，實際中不宜采用在GIS外殼接地線上安裝高頻微電流傳感器感應脈沖電流的方法來檢測PD信號。
4)在絕緣子內預埋電極
可利用事先已經(jīng)埋在絕緣子里的電極作為探頭進行內部局部放電的測量。因為預先埋入的電極處于金屬容器內，所以抗干擾性能好、靈敏度高。但必須在制造時設計預埋電極，而且必須考慮預埋電極對絕緣子絕緣性能的影響。
(2)超高頻法
常規(guī)的電氣測試方法用于GIS局部放電檢測時，或是干擾信號缺乏識別依據(jù)，或是影響GIS的正常運行，或者兼而有之。于是，超高頻法應運而生，由于其突出優(yōu)點，目前已經(jīng)成為研究者關注的熱點，許多國家就此開展了廣泛的研究，并取得了較滿意的結果。超高頻(ultra-high frequency，簡稱UHF)法是近年來發(fā)展起來的一項新技術。UHF法測量的頻率范圍300MHz-3GHz。隨著PD診斷技術的不斷發(fā)展，UHF法在英國、法國和德國進行了部分理論分析和實驗研究，尤其是瑞士ABB高電壓技術公司在550kV的GIS試驗裝置中對UHF法的適用性與靈敏度進行了深入的研究，并與常規(guī)的脈沖電流法作了對比。結果表明UHF法具有靈敏度高、抗干擾能力強、能進行局放源定位和識別絕緣缺陷類型等諸多優(yōu)點。我國在近幾年才開展對GIS局部放電UHF法檢測研究，并已取得了初步成果，但還未見較為滿意的裝置投入現(xiàn)場使用。
UHF法的原理是利用裝設的天線傳感器接收由PD陡脈沖所激發(fā)并傳播的UHF電磁波來檢測PD信號。在GIS高氣壓的SF6氣體中，PD總是在很小的范圍內發(fā)生，具有極快的放電時間特性，快速上升時沿的PD陡脈沖含有從低頻到到微波頻段的頻率成分；電力系統(tǒng)中的電暈放電脈沖持續(xù)時間較長、陡度較緩，其等值頻率一般在150MHz以下，同時在空氣中傳播時衰減很快。因此，當GIS中發(fā)生PD時，可通過檢測其發(fā)出的電磁波中300-3000MHz信號來評價PD情況，從而避開常規(guī)電氣測試方法中難以避開的電暈放電等最大的干擾，以提高檢測系統(tǒng)的信噪比。
GIS的同軸結構對于電磁波的傳播可等同于一個良好的波導，信號在其內部傳播時衰減很小。采用UHF法檢測GIS中PD信號的基礎是PD陡脈沖所激發(fā)的UHF電磁波在等效同軸波導中傳播時，不僅以橫向電磁波(TEM)形式傳播，而且還會建立橫電波(TE)和橫磁波(TM)。由于UHF電磁波可以從支撐GIS內導體的盆式絕緣子處泄漏出來，因此，在此處用外置UHF天線可接收到泄漏出的電磁信號。
在GIS裝置上用多個UHF傳感器檢測接收到同一放電源產(chǎn)生的UHF信號時間差，然后根據(jù)這些時差和電磁波的傳播速度可進行定位?；谶@一原理進行GIS的PD定位法，所要測量的信號時差通常在納秒數(shù)量級，這不僅要求測量記錄設備具有很高的頻帶和采樣率，還要求被測信號本身具有很陡的起始沿，方能讀取納秒量級的信號起始時刻，UHF及以上頻段的信號正好滿足這一要求。因此，采用UHF法對PD源進行定位的準確度是其它方法所不及的。
UHF法的關鍵技術是研制高靈敏度的傳感器，其傳感方式有GIS內置傳感和外置傳感兩類。內置傳感器主要有圓盤傳感器、錐形傳感器等，具有比較高的傳感效率，同時，也有利于抗GIS體外的干擾。外置傳感器主要有屏蔽諧振環(huán)傳感器、雙螺旋傳感器、環(huán)型傳感器、縫隙傳感器、振子傳感器等，它們在性能上各有優(yōu)劣，使用上各有方便，國外研究的比較多的是內置傳感方法，傳感器在GIS制造時就已經(jīng)安裝好。
針對GIS體內傳感方法的局限，國內外研究了GIS外置傳感的方法。GIS上通常有很多盆式絕緣子，置于連接法蘭之間，使連接法蘭之間存在絕緣縫隙，寬度在幾個厘米左右。GIS內部的超高頻信號在經(jīng)過法蘭傳播時，可以通過該縫隙輻射到GIS體外。因此在GIS體外可以接收到這一信號，實現(xiàn)局部放電信號傳感化。GIS體外傳感方式，其檢測系統(tǒng)獨立于GIS，檢測時不需打開GIS的任何部件，因此特別適合于已經(jīng)制造好的GIS。體外傳感方法的缺陷是泄漏輻射出來的電磁波信號較弱，而且會遇到相對大一些的空間電磁干擾。因此外置傳感比內置傳感更復雜、更困難，目前，在工程應用上較為滿意的還不多見，尤其是對外置傳感器的理論分析和計算報道較少。
UHF法的主要優(yōu)點有：抗低頻干擾能力強，能對PD源進行定位，根據(jù)所測信號的頻譜及統(tǒng)計特征，可以區(qū)分不同的缺陷類型，同時，可進行長期現(xiàn)場監(jiān)測，靈敏度能滿足工程要求。特別適宜連續(xù)遠距離在線監(jiān)測，因此，被認為是GIS中PD在線監(jiān)測技術中具有很好應用前景的方法。
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