GIS變電站運(yùn)行及局放監(jiān)測(cè)

GIS變電站序言隨著國(guó)民社會(huì)經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展，城鎮(zhèn)規(guī)模的擴(kuò)大，用電量日益增加，從而加速了大型火電、水電、及核電的開(kāi)展和建設(shè)。這些大型電站往往遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，使得電力系統(tǒng)向大容量、長(zhǎng)距離、超高壓方向開(kāi)展。絕緣介質(zhì)超高壓輸電線路的開(kāi)展是以高壓電氣設(shè)備的不斷開(kāi)展和更新為根底，而高壓電氣設(shè)備的開(kāi)展那么是以新型絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用為前提。目前空氣、絕緣油和SF6氣體是應(yīng)用最為廣泛的三大電介質(zhì)。絕緣介質(zhì)絕緣強(qiáng)度優(yōu)缺點(diǎn)空氣均勻場(chǎng)強(qiáng)下大約3kV/mm以自然存在的形態(tài)提供使用，不產(chǎn)生任何有害健康的副產(chǎn)品。補(bǔ)充、更新費(fèi)用低。但是壓縮空氣斷路器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴，需要配置空壓機(jī)和管路系統(tǒng)，維護(hù)工作量大。絕緣油在試油杯中大約30kV/mm絕緣強(qiáng)度高，受熱后具有相對(duì)流動(dòng)性。具有良好的滅弧性。絕緣油最大的弱點(diǎn)就是可燃性，可能引起火災(zāi)。SF6均勻場(chǎng)強(qiáng)下為空氣的2.5倍。當(dāng)氣體壓力為0.2MPa時(shí)，絕緣強(qiáng)度相當(dāng)于絕緣油。具有良好的絕緣和滅弧性。GIS結(jié)構(gòu)緊湊，220kV占地面積為常規(guī)變電站10%。安裝簡(jiǎn)便。不受污染及雨、鹽霧等周圍環(huán)境影響。SF6氣體絕緣變電站〔GIS〕一、GIS結(jié)構(gòu)GIS通常為積木式結(jié)構(gòu)，元件可隨意組合。因此，制造廠不同，用戶的需要不同，GIS總體結(jié)構(gòu)也不相同。它可分為：斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器等。二、額定參數(shù)1、GIS。投入運(yùn)行的GIS額定電壓為72.5～765kV。額定電流通常為2000～4000A，最高可達(dá)8000A。2、斷路器。斷路器的額定開(kāi)斷電流為20～70kA，最常用的范圍為50～63kV。斷路器中氣體壓力一般為0.5～0.7MPa。3、作為絕緣介質(zhì)的SF6氣體壓力通常為0.3～0.5MPa，當(dāng)氣體壓力降為0.1MPa時(shí)，一般仍能耐受相電壓。三、SF6氣體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)SF6氣體是GIS和其它氣體絕緣設(shè)備的主要絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)。因此，氣體絕緣設(shè)備的絕緣性能和滅弧性能取決于SF6的質(zhì)量和密度。在SF6氣體的制備和充裝過(guò)程中，可能混入少量的空氣、水分和礦物油等。為了保證SF6氣體的純度和質(zhì)量，IEC-376和我國(guó)制定了SF6氣體的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB12022-89。SF6氣體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)雜質(zhì)名稱雜質(zhì)含量〔質(zhì)量比〕標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)IEC-376GB12022-89空氣〔氮、氧〕≤0.05%〔質(zhì)量分?jǐn)?shù)〕≤0.05%〔質(zhì)量分?jǐn)?shù)〕CF4≤0.05%〔質(zhì)量分?jǐn)?shù)〕≤0.05%〔質(zhì)量分?jǐn)?shù)〕水分≤15ug/g≤8ug/g游離酸(HF)≤0.3ug/g≤0.3ug/g可分解氟化物≤1.0ug/g≤1.0ug/g礦物油≤10ug/g≤10ug/gSF6氣體純度≥99.8%〔質(zhì)量分?jǐn)?shù)〕≥99.8%〔質(zhì)量分?jǐn)?shù)〕生物毒性試驗(yàn)無(wú)毒無(wú)毒運(yùn)行中的SF6氣體純度不低于95%四、GIS現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)GIS在生產(chǎn)、運(yùn)輸、組裝過(guò)程中，都有可能由于技術(shù)原因和管理問(wèn)題而發(fā)生問(wèn)題，所以GIS在運(yùn)行之前，要作嚴(yán)格試驗(yàn)。國(guó)際電工委員會(huì)〔IEC〕和我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7674-87，對(duì)GIS的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)作了明確的規(guī)定。GIS現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工程：主回路耐壓試驗(yàn)〔包括局部放電測(cè)量〕輔助回路耐壓主回路電阻測(cè)量密封性試驗(yàn)投運(yùn)試驗(yàn)〔斷路器開(kāi)斷空載變壓器、開(kāi)斷空載線路、隔離開(kāi)關(guān)切空載母線等〕SF6氣體含水量測(cè)量等現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)屬于檢查性而不是鑒定性質(zhì)。在條件具備的情況下，盡可能多做一些工程試驗(yàn)。五、GIS中的放電及其常見(jiàn)形式局部放電概念在絕緣體中發(fā)生局部放電時(shí)絕緣體上施加電壓的兩端出現(xiàn)的脈動(dòng)電荷稱之為視在放電電荷。視在放電電荷的大小可以這樣測(cè)定：將模擬實(shí)際放電的瞬變電荷注入被試品兩端〔也就是施加電壓的兩端〕，在此兩端出現(xiàn)的脈沖電壓與局部放電時(shí)所產(chǎn)生的脈沖電壓相同，那么注入電荷量即為視在放電電荷量。單位用pC表示。在一個(gè)被試品中可能出現(xiàn)大小不同的視在放電電荷，通常以穩(wěn)定出現(xiàn)的最大的視在放電電荷量作為該試品的放電量。放電頻率在測(cè)量的時(shí)間內(nèi)，每秒鐘出現(xiàn)放電次數(shù)的平均值為放電頻率，單位是次/s，實(shí)際受到測(cè)試系統(tǒng)靈敏度和分辨率的影響，所測(cè)得的放電次數(shù)只能是視在放電電荷大于一定值時(shí)，放電間隔時(shí)間足夠大的放電脈沖次數(shù)。放電形式根據(jù)放電過(guò)程中釋放能量的多少可劃分為三種主要的放電形式：電弧、火花放電和電暈放電。電弧放電能量公式：W=式中U〔t〕------電弧電壓〔數(shù)百伏〕I〔t〕------電弧電流〔數(shù)千伏～100kA〕t-------電弧持續(xù)時(shí)間〔典型值50～150ms〕斷路器開(kāi)斷時(shí)所產(chǎn)生的電弧放電，電弧釋放的能量一般為～J，軸線上的溫度可達(dá)20000K。相對(duì)地?fù)舸r(shí)所產(chǎn)生的電弧與斷路器中斷電弧非常類似，只是故障電弧發(fā)生的頻次少得多。火花放電火花放電是指持續(xù)時(shí)間很短〔通常為us級(jí)〕的氣體間隙的容性放電。每次火花放電的能量在～J之間?；鸹ǚ烹娡ǖ辣入娀⊥ǖ勒?，溫度分布高度集中。電暈放電在SF6絕緣設(shè)備中，如有某些部件處于懸浮電位，那么會(huì)導(dǎo)致電場(chǎng)強(qiáng)度局部升高，進(jìn)而產(chǎn)生電暈放電。電暈放電的原因很多種，大概可分為以下幾類：載流導(dǎo)體外表缺陷。如有毛刺、尖角、設(shè)計(jì)不合理、導(dǎo)體外表的電場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)高等；絕緣體與導(dǎo)體的交界面上存在氣隙，這種氣隙可能是在產(chǎn)品制造時(shí)殘留的，也可能是在使用中熱脹冷縮形成的。氣隙中分配的場(chǎng)強(qiáng)高，而氣隙本身的擊穿場(chǎng)強(qiáng)又低，于是在氣隙中首先產(chǎn)生放電；澆注絕緣體中的缺陷，如氣泡、裂縫；在SF6中導(dǎo)電微粒在強(qiáng)電場(chǎng)下產(chǎn)生的放電；導(dǎo)體局部接觸不良。電暈放電是以脈沖形式，每個(gè)脈沖所釋放的能量在uJ～mJ范圍內(nèi)。它是一個(gè)持續(xù)積累的過(guò)程。綜上所述，GIS中放電形式和特點(diǎn)可參考下表：放電形式放電特點(diǎn)電弧〔電流開(kāi)斷、閃絡(luò)故障〕3～100kA，50～150ms，～J火花放電〔容性放電、試驗(yàn)中擊穿、隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)斷〕短時(shí)瞬變電流，～J電暈放電〔場(chǎng)強(qiáng)過(guò)高，處于懸浮電位部件、導(dǎo)電雜質(zhì)〕～J/脈沖SF6氣體在放電中的化學(xué)變化SF6分解產(chǎn)物的生成機(jī)理比擬復(fù)雜。它包括兩個(gè)主要過(guò)程：SF6分解產(chǎn)生低氟化物；低氟化物與電極材料、絕緣材料、SF6中的氣體雜質(zhì)反響生成SF6分解產(chǎn)物。促成SF6分解主要是電、熱、和光的作用。在高壓氣體絕緣設(shè)備中，電和熱的過(guò)程占主導(dǎo)地位。一般情況下，分解了的SF6氣體很快會(huì)復(fù)合，然而由于氣體中含有氧氣、水分、金屬蒸氣等雜質(zhì)，所以一些化學(xué)反響較強(qiáng)烈的低氟化物與這些雜質(zhì)可反響成氟氧化物、氫氟酸和金屬氟化物。電弧放電中SF6的化學(xué)反響如第五節(jié)所述，電弧放電能量大，溫度最高能到達(dá)20000K，在此溫度范圍內(nèi)，SF6氣體幾乎全是正離子和電子。當(dāng)電弧冷卻后，離解的氣體迅速?gòu)?fù)合，大局部SF6恢復(fù)原狀。局部離解氣體與金屬蒸氣發(fā)生反響，生成少量的低氟化物和固態(tài)粉末。主要化學(xué)公式如下：SF6+Cu=SF4+CuF23SF6+W=WF6+3SF4其中，CuF2為褐色的固態(tài)粉末，WF6為氣態(tài)產(chǎn)物。這些化合物與水共存時(shí)可產(chǎn)生水解，方程式如下：SF4+H2O=SOF2+2HFWF6+3H2O=WO3+6HFGIS導(dǎo)體和外殼可能由鋁制成，發(fā)生閃絡(luò)時(shí)，其方程式分別如下：AL+3F=ALF3其中ALF3為白色粉末。2、火花放電中SF6的化學(xué)反響火花放電持續(xù)時(shí)間短，能量也足以使局部加熱溫升。其化學(xué)生成物與電弧放電中的情況類似。方程式如下：SF6SF4+2FSF4+H2O=SOF2+2HF其余化學(xué)反響可參照電弧放電。3、電暈放電中的SF6的化學(xué)反響電暈放電中的SF6分解過(guò)程不同于以上兩種，電子碰撞與捕獲在過(guò)程中占主導(dǎo)地位。其方程式如下：e+SF6=SFx+(6-x)Fx<5e+SFx=SF(x-1)+F經(jīng)過(guò)屢次分解后形成SF4、SF3的低氟化物，其方程式如下：SF5+O=SOF4+FSF4+O=SOF4SF4+H2O=SOF2+2HFSF3+O2=SO2F2+FSF2+O2=SO2F2在電暈放電中，SOF2是主要分解產(chǎn)物。SF6氣體的主要分解產(chǎn)物及根本性質(zhì)分解物化學(xué)式特點(diǎn)氟化亞硫酸SOF2無(wú)色氣體，有強(qiáng)烈惡心臭味，劇毒氣體氟化硫酰SO2F2無(wú)色無(wú)嗅氣體，痙攣性化合物，會(huì)引起肺出血四氟化亞硫酰SOF4無(wú)色氣體，有刺激性臭味，對(duì)肺有侵蝕作用四氟化硫SF4常溫下無(wú)色氣體，有刺激性臭味，對(duì)肺有侵蝕作用，影響呼吸系統(tǒng)二氟化硫SF2極不穩(wěn)定，易發(fā)生化學(xué)反響。有毒氟化硫S2F2常溫下無(wú)色氣體，有劇毒十氟化二硫一氧S2F10O劇毒物質(zhì)氟化氫HF無(wú)色氣體或液體，有強(qiáng)烈的刺激性臭味。對(duì)皮膚、粘膜有強(qiáng)烈作用，引起肺水腫、肺炎。三氟化鋁ALF3白色粉末，有強(qiáng)烈腐蝕性和毒性氟化銅CuF2藍(lán)色粉末，有毒性七、GIS局部放電的檢測(cè)方法局部放電的過(guò)程，除了伴隨著電荷的轉(zhuǎn)移和電能的損耗，同時(shí)還產(chǎn)生各種非電信息，包括聲波、發(fā)光、發(fā)熱、電磁波以及GIS內(nèi)部新的化學(xué)生成物等等。通過(guò)測(cè)量這些信號(hào)的量值，可以判定局部放電。1、電測(cè)法目前電測(cè)法以脈沖電流法的運(yùn)用為主。其根本原理是：產(chǎn)生局部放電時(shí)，被試品兩端產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)的電壓變化U，經(jīng)過(guò)一個(gè)耦合電容到一個(gè)檢測(cè)阻抗上，回路中就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖電流I，如下列圖，將脈沖電流I經(jīng)檢測(cè)阻抗產(chǎn)生的脈沖電壓加以采集、放大和顯示等處理，就可測(cè)量局部放電的一些根本量。MM～～SIS---試驗(yàn)電源---被試品---耦合電容---檢測(cè)阻抗M---儀器脈沖電流法主要利用局部放電頻譜中的較低頻段局部。一般為數(shù)kHz到數(shù)百kHz，以防止無(wú)線電干擾。一般均配有脈沖峰值表指示脈沖峰值，并有脈沖管顯示脈沖大小、個(gè)數(shù)和相位。用電荷量的脈沖注入校正定量，從而可測(cè)出放電量q。以pC為單位。電測(cè)法必須與被試品回路相連接，容易受被試回路電氣干擾，影響測(cè)量結(jié)果。而現(xiàn)場(chǎng)電氣干擾更加復(fù)雜，所以在現(xiàn)場(chǎng)局放檢測(cè)中一般不使用電測(cè)法。2、光測(cè)法局部放電的過(guò)程會(huì)放出光子而發(fā)光，各種放電發(fā)出的光波長(zhǎng)不同，能量比擬弱小的電暈放電，發(fā)出的光波長(zhǎng)較短，不超過(guò)400nm，大局部屬于紫外范圍。較強(qiáng)的火花放電和電弧放電，波長(zhǎng)可超過(guò)700nm，大局部屬于可見(jiàn)光范圍。光測(cè)法主要是采用光電倍增管。光電倍增管是一個(gè)由許多倍增電極組成的一個(gè)電子管，各電極間施加一定的直流電壓，陰極在光的照射下發(fā)射出電子，在各個(gè)電極的加速下，這些電子不斷撞擊而產(chǎn)生新的電子，這樣到達(dá)陽(yáng)極的電子，可以增加到好幾個(gè)數(shù)量級(jí)，在陽(yáng)極就可測(cè)出輸出的電流或電壓。各種光電管都有一定的光譜范圍，局部放電所產(chǎn)生的光，多在幾百nm以內(nèi)，所以光電倍增管的光譜可以選擇在此范圍。檢測(cè)放電時(shí)是利用GIS上的視窗來(lái)觀察GIS內(nèi)部的放電，測(cè)試局部放電時(shí)的光輸出理應(yīng)是所有診斷技術(shù)中最敏感的，因?yàn)橐粋€(gè)光電倍增管可以測(cè)到甚至一個(gè)光子的發(fā)射，但由于射線會(huì)被SF6氣體、絕緣子等強(qiáng)烈地吸收，而且會(huì)有“死角〞出現(xiàn)。同時(shí)由于光電倍增管過(guò)于敏感，甚至只能在黑暗的環(huán)境使用，稍微強(qiáng)烈的光線都有可能燒毀，所以影響了光測(cè)法的使用效果。熱成像法局部放電產(chǎn)生的熱可能會(huì)使局部區(qū)域的溫度升高。紅外測(cè)溫裝置一般由紅外熱成像系統(tǒng)、紅外電視和紅外測(cè)溫儀組成，另外有的還配有紅外掃描器、紅外觀察器、紅外CD成像器及紅外光纖監(jiān)視器等。在GIS現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，環(huán)境溫度可能高達(dá)37℃以上，而能量較小的放電很難使局部有明顯溫升，并且現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中引起被試設(shè)備溫升的原因很多，所以溫升靈敏度和排除干擾的問(wèn)題有待進(jìn)一步解決。化學(xué)檢測(cè)法GIS內(nèi)部閃絡(luò)會(huì)導(dǎo)致SF6氣體分解〔可參考第六章--SF6氣體在放電中的化學(xué)變化〕，因此，SF6電弧分解產(chǎn)物的存在是內(nèi)部電弧放電的一個(gè)標(biāo)志。化學(xué)測(cè)試管是現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)SF6分解產(chǎn)物生成情況的常用工具?；瘜W(xué)測(cè)試管內(nèi)裝有靈敏指示劑，它們與SO2和HF互相作用就會(huì)改變顏色。采用化學(xué)測(cè)試管可以檢測(cè)分解產(chǎn)物濃度達(dá)幾百～幾萬(wàn)ppmV的電弧放電。此外，化學(xué)測(cè)試管還能鑒別出SO2和SOF2，從而可以判斷GIS內(nèi)部閃絡(luò)故障是發(fā)生在氣體間隙中還是絕緣子附近，因?yàn)樵诮^緣子附近發(fā)生閃絡(luò)時(shí)，通常SO2的濃度要高很多。此外化學(xué)測(cè)試管還可以配合氣相色譜儀使用，能夠到達(dá)更理想的效果。化學(xué)檢測(cè)法對(duì)于小氣室中的大電流電弧放電是一項(xiàng)很實(shí)用的方法，但是對(duì)于大氣室小能量放電那么靈敏度不夠，因?yàn)樾∧芰糠烹姴灰欢軌虍a(chǎn)生足夠的化學(xué)分解物。同時(shí)由于GIS內(nèi)部有吸附劑和枯燥劑，也可能嚴(yán)重影響化學(xué)檢測(cè)結(jié)果?；瘜W(xué)檢測(cè)法可以判定SF6的分解物濃度，但是無(wú)法判定是否存在絕緣缺陷，因?yàn)镚IS中的斷路器動(dòng)作所產(chǎn)生的電弧同樣會(huì)引起氣體的化學(xué)變化。5、聲測(cè)法通過(guò)測(cè)量局部放電產(chǎn)生的聲波，來(lái)檢測(cè)局部放電的大小及位置的方法，稱為聲測(cè)法。聲波的產(chǎn)生聲波是一種機(jī)械振動(dòng)波。當(dāng)局部放電發(fā)生時(shí)，在放電的區(qū)域中，分子間產(chǎn)生劇烈的碰撞，這種撞擊在宏觀上就產(chǎn)生了一種壓力，由于放電是一連串的脈沖形成，由此產(chǎn)生的壓力波也是脈沖形成的，它含有各種頻率分量，也是頻帶很寬的聲波。聲波的頻譜局部放電產(chǎn)生的是一個(gè)聲脈沖，它的頻譜分布很廣，～Hz數(shù)量級(jí)范圍。聲波的傳播GIS的局部放電通常是發(fā)生在設(shè)備的內(nèi)部，而用于測(cè)量聲波的接收器一般只能安放在設(shè)備的外殼上，聲波要從放電源傳播到測(cè)量點(diǎn)才能被檢測(cè)到。不同類型、不同頻率的聲波，在不同的溫度下，通過(guò)不同的媒質(zhì)的速度都不相同。在20℃時(shí)縱波在幾種媒質(zhì)中傳播的速度〔m/s〕媒質(zhì)速度媒質(zhì)速度媒質(zhì)速度氫1280油紙1420鋁6400空氣330油紙板2300鋼6000SF6140聚四氟乙烯1350銅4700礦物油1400聚乙烯2000鉛2170水1483有機(jī)玻璃2640～2820鑄鐵3500～5600瓷料5600～6200聚苯乙烯2320不銹鋼5660～7390天然橡膠1546環(huán)氧樹(shù)脂2400～2900由上表可知，聲波在SF6氣體中傳播速度很慢，衰減也很大，而且隨著頻率的增高而增大。在金屬外殼中分縱波和橫波兩種形式?？v波速度較快，衰減也快。橫波的速度較慢，約為縱波的一半，而且衰減也小。因此貼在GIS外殼的聲波接收器測(cè)得的聲波，往往是沿著金屬材料最近的方向傳到金屬體后，以橫波的形式傳播到聲波接收器。聲波的檢測(cè)用于局部放電測(cè)量的超聲波檢測(cè)系統(tǒng)，一般包括四個(gè)局部，傳感器、電信號(hào)放大、抑制干擾、信號(hào)顯示。傳感器也可稱為換能器，在超聲波信號(hào)的接收中，是把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。在局部放電測(cè)量中，一般采用壓電傳感器。放大器按照頻率的特性劃分，可分為兩類，如下兩圖：A圖B圖A圖為寬頻放大器，頻帶的下限頻率為幾kHz，上限頻率為幾百kHz甚至幾MHz，寬帶放大器容易受外界噪音干擾，限制了它的廣泛運(yùn)用。B圖為調(diào)諧放大器，它是選擇一個(gè)中心頻率，以避開(kāi)干擾大的頻域。故有實(shí)用價(jià)值。在GIS中，除了局部放電產(chǎn)生的聲波以外，還存在機(jī)械振動(dòng)噪聲(<10kHz)，另外現(xiàn)場(chǎng)還存在強(qiáng)烈的電磁輻射干擾，而且局部放電本身也會(huì)輻射電磁波，傳感器本身對(duì)電磁輻射沒(méi)有任何響應(yīng)，因而主要針對(duì)機(jī)械振動(dòng)或其他噪聲作帶通濾波抑制干擾產(chǎn)生。通?？梢圆捎酶咄V波器，同時(shí)設(shè)計(jì)了低通濾波器，二者構(gòu)成非對(duì)稱的帶通濾波器。形成通帶的帶通濾波器。使用高運(yùn)放低噪聲芯片，能夠有效的放大需要的信號(hào)，過(guò)濾多余的噪聲。超聲波檢測(cè)局部放電理論原理框圖：電荷放大中間放大上下通濾波末級(jí)放大CPU電荷放大中間放大上下通濾波末級(jí)放大CPU壓電傳感器數(shù)字顯示數(shù)字顯示超聲波測(cè)局放的優(yōu)點(diǎn)：1〕可以不用與高壓設(shè)備相接觸。2〕可以在線監(jiān)測(cè)，不用停電。3〕在平安距離的范圍可以準(zhǔn)確定位。6、超高頻法〔UHF〕局部放電發(fā)生時(shí)，會(huì)產(chǎn)生頻譜很廣泛的電磁波。從工頻電磁波到上GHz。在高場(chǎng)強(qiáng)的SF6中，局部放電總是在很小的范圍內(nèi)發(fā)生，因此具有擊穿時(shí)間短的特征，這種具有快速上升時(shí)沿的局部放電脈沖包含有從直流到超過(guò)1GHz的頻率成分。GIS的同軸結(jié)構(gòu)是一個(gè)良好的波導(dǎo)，超高頻(300～3O00MHz)電磁波可在內(nèi)部有效地傳播。因此，選擇超高頻段的電磁信號(hào)作為檢測(cè)信號(hào)，可以避開(kāi)常規(guī)電氣測(cè)試方法中難以識(shí)別的電力系統(tǒng)中的干擾，顯著提高了局部放電檢測(cè)的信噪比(S／N)。國(guó)外超高頻方法已用于局部放電在線檢測(cè)，有內(nèi)部天線法和外部天線法兩種方法。1)內(nèi)部天線法由于GIS接地的金屬外殼的屏蔽作用限制了位于GIS外部的天線對(duì)局部放電的電磁波信號(hào)的接收，一些國(guó)家考慮把天線安裝在GIS的內(nèi)部。例如英國(guó)，所有新的GIS都被指定安裝用于超高頻監(jiān)視的內(nèi)部耦合器(天線)，在一些場(chǎng)合，已安裝的變電站也在追加安裝天線。內(nèi)部安裝天線的優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)：內(nèi)部電磁信號(hào)易于接收而且外部干擾幾乎被完全屏蔽，靈敏度很高。但是，必須考慮GIS內(nèi)部因引入天線而可能引起的擊穿。因此要在天線的形狀和安裝位置上下功夫，可考慮天線做成盤形、裝于視窗等相對(duì)弱場(chǎng)處。2)外部天線法外部天線法是把天線安裝在GIS金屬外殼的絕緣縫隙處，接收GIS內(nèi)部從此處泄露出來(lái)的電磁波信號(hào)。日本采用了這樣的做法，這種方法由于不影響運(yùn)行中的GIS的正常工作，而且安裝使用方便，很適合于GIS局部放電的在線檢測(cè)，但由于天線接收的是本身就很微弱而且又絕大局部被屏蔽掉的信號(hào)，這就對(duì)天線的設(shè)計(jì)及后續(xù)處理提出了很高的要求。天線可設(shè)計(jì)為一中間開(kāi)槽的雙環(huán)帶。超高頻檢測(cè)法可分為幾個(gè)局部：超高頻天線、傳輸、信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集、工控機(jī)。原理框圖如下：工控機(jī)數(shù)據(jù)采集卡信號(hào)調(diào)理單元傳輸超高頻天線放電信號(hào)工控機(jī)數(shù)據(jù)采集卡信號(hào)調(diào)理單元傳輸超高頻天線放電信號(hào)信號(hào)調(diào)理單元主要是根據(jù)工控機(jī)的指令，調(diào)節(jié)所接收信號(hào)的中心頻率和頻寬，這樣可以大局部抑制的現(xiàn)場(chǎng)干擾。工控機(jī)的作用主是要通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡記錄并處理數(shù)據(jù)，顯示測(cè)量的結(jié)果。在現(xiàn)場(chǎng)局部放電檢測(cè)中，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境干擾強(qiáng)烈，充滿各種頻率的電磁波，一般不允許撥打，所以如何屏蔽是很重要的問(wèn)題。GIS的檢修GIS的檢修包括定期維修和臨時(shí)檢修。1、定期維修工作可2～3年一次，定期維修是GIS處于全部或局部停運(yùn)狀態(tài)下專門組織的維修檢查。定期維修通常在不排放SF6氣體、GIS不解體的情況下進(jìn)行的，其主要的檢查內(nèi)容包括：斷