GIS設(she)備局(ju)部放(fang)電的現階(jie)段研究(jiu)結(jie)果(guo)表明(ming)，由(you)於SF6氣體的絕緣(yuan)強(qiang)度比較(jiao)高(gao)，因此在GIS設備內(nei)高氣壓(ya)的SF6氣體中，局(ju)部放(fang)電脈(mai)沖的持續時間(jian)很短，約為幾(ji)納(na)秒(miao)，波(bo)頭(tou)的上升(sheng)時間僅(jin)為(wei)1ns左(zuo)右(you)，這(zhe)種(zhong)持續時間(jian)極(ji)短的陡(dou)脈(mai)沖，包含高達(da)上(shang)GHz的信(xin)號，會在(zai)GIS設備外殼上(shang)產(chan)生流(liu)動的電磁(ci)波(bo)，接地(di)線上有高頻放(fang)電脈(mai)沖電流(liu)流過，外殼對(dui)地(di)呈現(xian)高頻(pin)電壓(ya)並向(xiang)周(zhou)圍(wei)空(kong)間產(chan)生電磁(ci)波(bo)。局(ju)部放(fang)電還(hai)會使(shi)通道(dao)氣體壓力驟增，在GIS設備氣體中產(chan)生縱(zong)波(bo)或(huo)超聲波(bo)，並在金(jin)屬外殼上(shang)出現各種聲波(bo)，如縱波(bo)、橫(heng)波(bo)和(he)表(biao)面波(bo)等(deng)。GIS設備中(zhong)的局部放(fang)電也可導(dao)致SF6氣體分解(jie)或(huo)發光。這(zhe)些伴(ban)隨局(ju)部放(fang)電出(chu)現的物(wu)理(li)和(he)化(hua)學(xue)的效(xiao)應變(bian)化(hua)是(shi)實(shi)現GIS設備在(zai)線檢(jian)測的依據。GIS設備局(ju)部放(fang)電的檢(jian)測方法(fa)大(da)致可分為兩(liang)大類(lei)：電量檢(jian)測法(fa)和(he)非電量檢(jian)測法(fa)，電測量法(fa)主要(yao)有脈(mai)沖電流(liu)法(fa)和(he)超高(gao)頻法(fa)，非(fei)電測量法(fa)主要(yao)有超聲波(bo)檢(jian)測法(fa)、光學(xue)檢(jian)測法(fa)、SF6氣體分解(jie)產(chan)物(wu)檢(jian)測法(fa)。

1.1 脈(mai)沖電流(liu)檢(jian)測法(fa)

脈(mai)沖電流(liu)法(fa)是(shi)研究(jiu)zui早(zao)、應用zui廣(guang)泛(fan)的壹(yi)種局(ju)部放(fang)電檢(jian)測方法(fa)，也是IEC60270和(he)GB/T7354標準所(suo)推(tui)薦的檢(jian)測方法(fa)。由(you)於發(fa)生局(ju)部放(fang)電時(shi)試樣(yang)兩(liang)端電荷(he)的變化(hua)，與試樣(yang)兩(liang)端連接的測試回(hui)路(lu)中就(jiu)會有脈(mai)沖電流(liu)，通過(guo)測量局(ju)部放(fang)電所(suo)產(chan)生的脈(mai)沖電流(liu)在檢(jian)測阻(zu)抗(kang)兩(liang)端引起的脈(mai)沖電壓(ya)，可以獲(huo)得視在放(fang)電量。脈(mai)沖電流(liu)法(fa)是(shi)目前檢(jian)測局部放(fang)電zui常用(yong)的方法(fa)，測量頻(pin)率(lv)通常在(zai)10MHz以內(nei)。脈(mai)沖電流(liu)傳感器按照(zhao)帶(dai)寬(kuan)的不同可以分(fen)為(wei)窄(zhai)帶(dai)和(he)寬(kuan)帶(dai)兩(liang)類，窄(zhai)帶(dai)傳感器帶(dai)寬(kuan)壹(yi)般(ban)在(zai)10kHz左(zuo)右(you)，中(zhong)心(xin)頻(pin)率在20-30kHz之間(jian)或(huo)更(geng)高；寬帶(dai)傳感器帶(dai)寬(kuan)為(wei)100kHz左(zuo)右(you)，中(zhong)心(xin)頻(pin)率通常在(zai)200-400kHz之間(jian)。

脈(mai)沖電流(liu)檢(jian)測法(fa)具體的檢(jian)測原理(li)是(shi)利(li)用貼(tie)在GIS外殼上(shang)的電容(rong)電極(ji)藕合(he)探(tan)測局部放(fang)電在(zai)導(dao)體芯上(shang)引起的電壓(ya)變化。該(gai)方(fang)法(fa)原(yuan)理是在產(chan)生壹(yi)次局部放(fang)電時(shi)，試品(pin)Cx兩(liang)端產(chan)生壹(yi)個瞬時電壓(ya)變化△u，此(ci)時(shi)若經過電Ck藕合(he)到檢(jian)測阻(zu)抗(kang)Zd上(shang)，回(hui)路(lu)就(jiu)會產(chan)生脈(mai)沖電流(liu)I，將脈(mai)沖電流(liu)經檢(jian)測阻(zu)抗(kang)產(chan)生的脈(mai)沖電壓(ya)信(xin)息，予以檢(jian)測、放(fang)大和顯(xian)示等(deng)處理(li)，就(jiu)可以測定局(ju)部放(fang)電的壹(yi)些基(ji)本(ben)參(can)量（主要(yao)是放(fang)電量q）。主要(yao)優點(dian)是(shi)檢(jian)測靈敏(min)度較高(gao)、抗(kang)電磁(ci)幹(gan)擾能(neng)力強(qiang)、脈(mai)沖分(fen)辨率高等(deng)；缺(que)點(dian)是(shi)測試頻(pin)率(lv)較低(di)、信(xin)息量少(shao)。該(gai)方(fang)法(fa)結(jie)構(gou)簡單(dan)，便於(yu)實(shi)現。但(dan)是(shi)在現場測試時(shi)，無(wu)法(fa)識別(bie)與(yu)多(duo)種(zhong)噪(zao)聲混(hun)雜(za)在壹(yi)起的局部放(fang)電信(xin)號，因此這種法(fa)的使(shi)用(yong)推廣(guang)受(shou)到(dao)了(le)很大(da)限制(zhi)。

1.2 超高(gao)頻檢(jian)測法(fa)

超高(gao)頻法(fa)是(shi)近(jin)年(nian)發(fa)展(zhan)起來的壹(yi)種新的GIS設備局(ju)部放(fang)電的檢(jian)測技術。它(ta)是(shi)利(li)用裝(zhuang)設(she)在(zai)GIS內(nei)部或(huo)外部的天(tian)線傳感器接受局(ju)部放(fang)電輻射出的300-3000MHz頻段(duan)的特高(gao)頻電磁(ci)波(bo)信(xin)號進(jin)行局部放(fang)電的檢(jian)測和分(fen)析(xi)。運行中的GIS內(nei)部充(chong)有高氣壓(ya)SF6氣體，其絕緣(yuan)強(qiang)度和擊穿場強(qiang)都很高(gao)。當(dang)局(ju)部放(fang)電在(zai)很小(xiao)的範(fan)圍(wei)內(nei)發生時(shi)，氣體擊穿過程很快(kuai)，將產(chan)生很陡(dou)的脈(mai)沖電流(liu)，並向(xiang)四(si)周(zhou)輻射出特(te)高(gao)頻電磁(ci)波(bo)。GIS設(she)備的腔體結(jie)構(gou)相當(dang)於(yu)壹(yi)個良好的同軸(zhou)波(bo)導(dao)，非(fei)常有利(li)於電磁(ci)波(bo)的傳播。超高(gao)頻傳感器的安裝(zhuang)方(fang)式(shi)目(mu)前應用較為(wei)廣(guang)泛(fan)的主要(yao)有兩(liang)種：外置式和介(jie)質窗(chuang)口式(shi)。外置式傳感器將(jiang)傳感器貼(tie)在GIS設(she)備盆(pen)式或盤式(shi)絕緣(yuan)子(zi)的外表面，依靠(kao)絕緣(yuan)子(zi)表面電磁(ci)波(bo)的泄露進(jin)行UHF信(xin)號的檢(jian)測，此方(fang)法(fa)可帶(dai)電安(an)裝(zhuang)。介(jie)質窗(chuang)口式(shi)傳感器是(shi)將傳感器安(an)裝(zhuang)在(zai)檢(jian)修手(shou)孔或(huo)CT端(duan)子箱(xiang)處，此(ci)方(fang)法(fa)需(xu)停(ting)電安(an)裝(zhuang)或(huo)在(zai)設(she)備出(chu)廠(chang)時安(an)裝(zhuang)。

UHF檢(jian)測的特點(dian)使(shi)其在局部放(fang)電檢(jian)測領域(yu)具有其他方法(fa)*的優點(dian)，因而在近(jin)年(nian)來得到了(le)迅速(su)的發展(zhan)和廣(guang)泛(fan)的應用(yong)。超高(gao)頻法(fa)具有以下(xia)優(you)點(dian)：

①抗(kang)幹(gan)擾性(xing)好：現場普(pu)遍(bian)存(cun)在(zai)的電暈(yun)放(fang)電的頻率(lv)範(fan)圍(wei)通常在(zai)300MHz以下(xia)，並且(qie)在(zai)空(kong)氣中(zhong)傳播時衰(shuai)減很快(kuai)，超高(gao)頻傳感器接收UHF頻段信(xin)號，避開(kai)了(le)電網(wang)中(zhong)主要(yao)電磁(ci)幹(gan)擾的頻率(lv)，具有良好的抗(kang)電磁(ci)幹(gan)擾能(neng)力；

②靈敏(min)度高：GIS的同軸(zhou)結(jie)構(gou)非常適合超高(gao)頻電磁(ci)信(xin)號傳播，能(neng)夠實(shi)現良好的檢(jian)測靈敏(min)度；

③可實(shi)現放(fang)電定(ding)位(wei)：根(gen)據電磁(ci)脈(mai)沖信(xin)號在GIS內(nei)部傳播具有衰(shuai)減的特點(dian)，利(li)用傳感器接收信(xin)號的時差(cha)，可以進(jin)行故障(zhang)定位(wei)；

④檢(jian)測效(xiao)率高(gao)：超高(gao)頻傳感器檢(jian)測局部放(fang)電的有效(xiao)檢(jian)測範(fan)圍(wei)較大(da)，因此需要安裝(zhuang)傳感器的檢(jian)測點(dian)較(jiao)少(shao)，檢(jian)測效(xiao)率高(gao)。

超高(gao)頻法(fa)雖(sui)然(ran)有以上(shang)諸(zhu)多(duo)優(you)點(dian)，但(dan)是(shi)也存在(zai)壹(yi)定的不足(zu)：

①難(nan)以用(yong)超高(gao)頻信(xin)號幅值(zhi)表征局部放(fang)電嚴(yan)重程度：GIS設備局(ju)部放(fang)電脈(mai)沖電流(liu)信(xin)號輻射出的電磁(ci)波(bo)信(xin)號是寬(kuan)頻信(xin)號，越(yue)往(wang)低(di)頻(pin)能(neng)量越(yue)高(gao)。對(dui)於(yu)每(mei)種(zhong)類型的放(fang)電，超高(gao)頻段(duan)信(xin)號的能(neng)量在(zai)整(zheng)個電磁(ci)波(bo)信(xin)號的能(neng)量中(zhong)所(suo)占的比例難(nan)以確(que)定，因此，超高(gao)頻信(xin)號幅值(zhi)與視在放(fang)電量或(huo)實(shi)際放(fang)電量之間(jian)的關(guan)系難(nan)以確(que)定，難(nan)以依據超高(gao)頻信(xin)號幅值(zhi)來表(biao)征設備絕緣(yuan)狀(zhuang)況；

②難(nan)以檢(jian)測正在(zai)運(yun)行的罐(guan)式斷(duan)路(lu)器內(nei)的局部放(fang)電故障(zhang)：壹(yi)般(ban)對(dui)於(yu)正(zheng)在運(yun)行的GIS設備，可帶(dai)電安(an)裝(zhuang)外置式傳感器；但(dan)對(dui)於(yu)戶(hu)外安裝(zhuang)的罐(guan)式斷(duan)路(lu)器，沒有外露的絕緣(yuan)子(zi)，只能(neng)將超高(gao)頻傳感器放(fang)置在套(tao)管底(di)部進(jin)行測量，這(zhe)就(jiu)大大降低了(le)檢(jian)測的靈敏(min)度與有效(xiao)性(xing)；

③無(wu)法(fa)實(shi)現視在放(fang)電量的標定(ding)：由(you)於UHF法(fa)的測量機(ji)理(li)與(yu)脈(mai)沖電流(liu)法(fa)不(bu)同，而且(qie)信(xin)號在傳導(dao)過(guo)程中(zhong)有衰(shuai)耗，因此無法(fa)進(jin)行視在放(fang)電量的標定(ding)，即(ji)使(shi)在(zai)局放(fang)源(yuan)到傳感器之間(jian)的傳播路(lu)徑(jing)不變(bian)的情(qing)況(kuang)下(xia)，脈(mai)沖電流(liu)法(fa)的視在放(fang)電量與(yu)超高(gao)頻方(fang)法(fa)所(suo)測得的脈(mai)沖信(xin)號幅值(zhi)之間(jian)也沒有確(que)定的對(dui)應(ying)關(guan)系，這就(jiu)加大了(le)應用(yong)該(gai)方(fang)法(fa)進(jin)行局部放(fang)電實(shi)際放(fang)電量預(yu)估(gu)的難(nan)度。

超高(gao)頻局(ju)部放(fang)電檢(jian)測適用於在(zai)GIS設備交(jiao)流耐(nai)壓(ya)過(guo)程中(zhong)對(dui)GIS設(she)備的局放(fang)監測。將外置式傳感器固(gu)定於(yu)GIS被(bei)試段(duan)的測量點(dian)（若(ruo)GIS內(nei)部安(an)裝(zhuang)傳感器，則可將傳感器分(fen)別接至超高(gao)頻局(ju)放(fang)檢(jian)測儀的多(duo)個(ge)不(bu)同通道(dao)），按照(zhao)試驗(yan)加壓順(shun)序(xu)，全(quan)程監(jian)測放(fang)電譜(pu)圖及(ji)放(fang)電幅(fu)值(zhi)，並重點(dian)關(guan)註(zhu)老(lao)化(hua)試驗(yan)電壓(ya)、起始放(fang)電電壓(ya)、zui高試驗(yan)電壓(ya)、熄滅(mie)電壓(ya)下對(dui)應(ying)的放(fang)電譜(pu)圖及(ji)放(fang)電幅(fu)值(zhi)，以便(bian)於(yu)對(dui)GIS設(she)備質(zhi)量進(jin)行有效(xiao)監仔(zai)。在(zai)GIS投運半年內(nei)，GIS設備運(yun)行不穩(wen)定，應加強(qiang)超高(gao)頻局(ju)部放(fang)電帶(dai)電檢(jian)測工作(zuo)，發(fa)現異(yi)常的應該(gai)依據測試分(fen)析(xi)結(jie)果(guo)縮(suo)短檢(jian)測周(zhou)期，需要(yao)停(ting)電檢(jian)查(zha)或(huo)檢(jian)修的應立(li)即停(ting)電檢(jian)修，避免造成更(geng)人損(sun)失。