​特高频检测仪的组成与检测流程

局部放电的基本概念

在电力设备的绝缘系统中，当只有局部区域发生放电，而没有贯穿施加电压的导体之间，及尚未击穿，这种现象称之为局部放电。它是由于局部场强畸变、局部场强集中，导致绝缘介质局部范围内的气体放电或击穿造成的。局部放电可能发生在导体边缘，也可能发生在绝缘体内部或表面，电力设备绝缘体的绝缘强度与击穿场强都很高，当局部放电在很小的范围内发生时，击穿过程很快，将产生很陡的脉冲电流，在绝缘体中发生的局部放电对绝缘材料的危害很大，严重的还会腐蚀绝缘材料，造成绝缘击穿。

特高频检测的原理

正常运行的气体绝缘金属封闭开关设备（以下简称GIS设备）中充有高压SF6气体，具有很高的绝缘强度与击穿场强，发生局部放电时在纳秒级的时间内将会向周围发射出数GHz的电磁波信号，这些电磁波信号在GIS中以TEM波，TE波，TM波的形式传播，GIS的同轴结构相当于电磁波传播的波导管，不考虑绝缘子与转角结构等因素的影响，电磁波信号在GIS腔体内传输衰减小，传播时间长，通常一个纳秒级的局部放电信号可以持续10ms以上，局部放电特高频检测法于20世纪80年代初期由英国中央电力局实验室提出，其基本原理是通过特高频传感器对电力设备发生局部放电时所产生的特高频信号进行检测，获得放电的相关信息，从而实现对局部放电的监测，在现场根据环境的不同，可以采用内置式和外置式特高频传感器，然后对采集的信号进行进一步分析就可以确定GIS内部是否发生放电以及放电的位置及类型。

特高频检测仪的组成与检测流程

（一）特高频局部放电检测仪器的组成

1.特高频传感器：耦合器，可以感应300MHz~1.5GHz的电磁波信号。

2.信号放大器（可选配件）：某些局部放电检测仪会包含信号放大器，对来自前端的局部放电信号做放大处理。

3.检测主机：接受、处理耦合器采集到的特高频局部放电信号

4.分析主机（笔记本电脑）：运行局部放电分析软件，对采集的数据进行处理，识别放电类型，判断放电强度

（二）检测流程

1.设备连接：按照设备接线图连接测试仪各部件，将传感器固定在盆式绝缘子上，将检测仪主机及传感器正确接地，电脑，检测仪主机连接电源，开机。

2.工况检查：开机后运行检测软件，检查主机与电脑通信状况、同步状态、相位偏差等参数：进行系统自检，确认各个检测通道工作正常。

3.检测参数设置：设置变电站名称，检测位置并做好标注。根据现场噪声水平设定个通道信号检测阈值。

4.信号检测：打开连接传感器的检测通道，观察检测到的信号。如果发现信号无异常，保存少量数据，退出并改变检测位置，继续下一点检测。如果发现信号异常，则延长检测时间，并记录多组数据进行异常诊断流程，必要的情况下可以接入信号放大器。

特高频局部放电检测法与其他的局部放电检测方法相比较具有以下的优势

（一）检测灵敏度高

局部放电所产生的特高频电磁波信号在GIS中传播时的衰减较小,如果不考虑绝缘子、GIS转角和设备结构所带来的影响，特高频电磁波信号的衰减仅为3~5dB/km。而且由于电磁波信号在GIS转角和绝缘子处会发生不连续的反射，会在GIS腔体中引起谐振,使得局部放电信号的振荡时间加长，便于局部放电信号的检测。因此，特高频法具有很高的灵敏度，另外，与超声波检测方法相比特高频检测的有效范围也大得多，在相同距离的GIS上进行检测时，需要的传感器数目也相对较少。

（二）利于绝缘缺陷类型的识别

不同类型绝缘缺陷的局部放电所产生的特高频信号具有不同的频谱特征，因此，除了利用常规方法对信号的时域分布特征分析以外，还可以结合特高频信号频域分布的特征，进行局部放电类型的分析识别，根据对不同的频谱特征进行分析可以有效地识别不同类型的局部放电缺陷。

（三）现场抗干扰能力强

由于GIS运行现场存在着大量的电气干扰，这为局部放电检测带来了一定的难度，高压线路与设备在空气中的电晕放电干扰是现场最常见的干扰，由于电晕放电干扰的频段主要集中在200Hz以下，而特高频检测法的检测频段通常为300MHz~3GHz,因此，可以有效地避开现场的电晕干扰,而且特高频信号不同的频谱分布特征不仅能够识别局部放电的缺陷类型，同时还可以分析出一些频段在300MHz以上的电气干扰，例如：雷达干扰、荧光灯干扰等。

（四）定位能力强

局部放电产生的电磁波信号，在GIS腔体中，传播的速度近似为光速，电磁波信号到达特高频传感器的时间与其传播的距离有直接关系，因此，可以根据特高频电磁波信号到达其附近两侧特高频传感器的时间差，来计算出局部放电缺陷所在的位置，这为GIS设备的维修计划制定、检修工作效率提高提供了有力的支持。

结语

在电网系统的发展过程中，GIS设备的应用越来越广泛，GIS设备的安全运行对于电网系统的安全平稳运行尤其重要，合理的使用特高频局部放电检测法对GIS设备进行检测，可以为电网系统检修与电网系统平稳运行提供有力支持。

本文来源：《魅力中国》：https://www.zzqklm.com/w/wy/25805.html