GIS局部放電的常用檢測技術原理
特高頻法:UHF法目前已經應用到GIS生產和運行中,它是一種利用特高頻頻率信號進行局部放電在線監測的方法。在UHF法中傳感器并非起耦合的作用,而是接收UHF信號的天線。
GIS內部發生局部放電時,由于放電點處電荷的迅速轉移,形成持續時間很短的電流脈沖(ns級),并產生頻率分量極其豐富的電磁信號(高達GHz),通過傳感局部放電所產生的電信號進行局部放電檢測,有可能實現較高的靈敏度,并能夠及時發現早期的的局部放電。
GIS局部放電在線檢測 要求在GIS運行的現場條件下進行檢測,由于電暈放電等原因,現場條件下存在 大量的電磁干擾信號。干擾信號的強度有可能遠遠大于所要檢測的局部放電信號,使得局部放電檢測的 電信號傳感器無法實現。GIS局部放電檢測的UHF傳感方法正是針對抗電磁干擾問題提出的。并在UHF頻段內選擇合適的頻段進行局部放電的電信號傳感,其抗電磁干擾原理是:GIS運行現場的干擾源主要有:架空線和變電站母線上的電暈放電,導體接觸不良產生的電弧放電,站內可控硅產生的強電脈沖,其他設備內部的放電,無線電波,載波通訊,系統內開關動作等。研究表明,這些干擾主要集中在300MHz以下頻段。
雖然也存在特高頻干擾信號,由于傳播路徑上衰減很快,并且很容易被屏蔽,因此一般不能到達GIS。相比之下,GIS的同軸結構是一個良好的波導,其內部的局部放電輻射出的特高頻電磁波可在內部有效地傳播,因此,選擇特高頻段的電磁信號作為檢測信號,可以避開常規電氣測試方法中難以識別的電力系統中干擾,顯著提高了局部放電檢測的信噪比(S/N)。
聲波監測法:由于GIS內工作場強很高,可能發生以下幾種局部放電:載流導體表面缺陷,如有毛刺、尖角、設計不合理、導體表面的電場強度過高等。絕緣體與導體的交界面上存在氣隙,這種氣隙可能是在產品制造時殘留的,也可能是在使用中熱脹冷縮形成的。氣隙中分配的場強高,而氣隙本身的擊穿場強又低,于是在氣隙中首先產生放電。澆注絕緣體中的缺陷,如氣泡、裂縫等產生的放電。在SF6中導電微粒在強電場下產生的放電。導體部分接觸不良等。內部放電發生時,會產生聲波信號。聲波在GIS中衰減很大,而且隨著頻率的增高而增大。聲波在固體材料中的傳播有橫波和縱波兩種方式,縱波速度快,衰減也快。橫波速度慢,衰減也慢。因此貼在GIS外殼的聲傳感器測得的聲波,往往是沿離金屬材料最近的方向傳到金屬體后,以橫波的形式傳播。研制便攜式局部放電帶電檢測儀的目的是通過將外接探頭貼敷在GIS表面,探測到聲波信號。迅速判斷放電強度、頻率、位置。