气体绝缘全封闭装置局部放电检测技术

电力18讯：    
北京电力变电公司  赵飞

摘要：气体绝缘全封闭装置因采用SF6气体绝缘，可采用在线的离线的带电的等等局部放电的检测方法。是技术发展的要求。

关键词：GIS设备；局部放电；检测

中图分类号：TM591＋.3 文献标志码：B 文章编号：1003-0867(2008)04-0017-02

GIS（SF6气体绝缘全封闭配电装置）、GCB（SF6罐式断路器）及GIT（SF6气体绝缘变压器）等SF6电气设备，没有外露的带电部分，采用SF6气体绝缘，可靠性较高，检修工作量小。目前通过外部诊断、监视可减小不必要的拆卸检修工作量。即采用一种不解体设备，而用简易的办法，从外部进行各种（在线的、离线的、带电的、停电）测量，监视、诊断设备内部状态及性能的好坏，包括故障定位。

1 设备故障原因

GIS、GCB及GIT等SF6电气设备的绝缘性能，是确保其安全运行的重要条件。设备内部中的金属微粒、粉末和水分等导电性杂质，是引发GIS等设备故障的原因。设备存在导电性杂质时，因局部放电而发出不正常声音、振动、产生放电电荷、发光、产生分解气体等异常现象。因此局部放电是GIS、GCB及GIT等设备状态监测重要对象之一。

图1为GIS设备仓，局部放电时，仓内的异常现象可成为各种仪器的追踪目标。声波在仓内传播，可引起腔体振动。


图1 GIS设备仓
2 主要监测方法

2.1 电磁波检测法

局部放电产生的电磁波在GIS室内传播。检测从GIS腔体盆式绝缘子处泄漏出来的电磁波，判断局部放电和故障定位。

2.2 特高频检测法

GIS放电引起的脉冲电信号上升，频谱中高频分量可达10GHz数量级。可选择特高频段进行局部放电的检测和定位。

2.3 高频接地电流法

高频电流被局部放电激励，而电流流入地线，通过测量接地电流值，判断GIS安全状况。

2.4 声发射/振动法

局部放电会发生声波，监测由此引起的腔体振动，判断局部放电情况。

图2为声波传感接收设备，通过它可了解仓内情况。


图2 声波传感接收设备
2.5 SF6气体的监测

SF6电气设备是采用SF6气体绝缘和灭弧的，其性能状态将是影响设备的重要参数，因此是GIS等设备状态监测重要对象之一。

通过对SF6气体特性的监测，判断设备的健康状况，主要包括以下几种。

气体压力监视：GIS局放会引起该区域温度升高，表现为该腔体的压力值升高，通过监视SF6气体的压力变化，来判断局放和故障定位。

气体泄漏监测：用检漏仪监测SF6气体的泄漏量或监测气室压力下降量判断泄漏。

气体湿度监测：根据露点法等原理，用微水仪监测SF6气体的微水含量。

气体化学分析：分析SF6在内部放电作用下的分解物成份（如HF、SO2、SOF2等含量），来判断局部放电情况。也可以简易地通过检测物质的颜色变化，来检测局放所产生的微量分解气体。

图3中，局放时故障点的压力会升高，以此可判断出故障位置


图3 气体压力监视设备
对重要的电气设备进行状态监测，不但是保证设备长期安全稳定运行的关键，更是国标上有关内容和检修环境的基本要求。

依据各单位的具体实际情况，选择适合于自身实际的检测方法，制订具体实施方案，以提高设备的状态检测水平，有效地避免事故的发生，提高设备运行的安全性和可靠性，最终提高企业的经济效益。