GIS设备带电检测与故障诊断中超声法的应用

摘要：GIS设备在运行的过程中，其配置的灵活性非常高，而且检修和维护非常的方便，在技术和性能上近年来也实现了很大的突破，应用的范围日渐的广泛。如今，GIS在运用的过程中，其工作电压非常的合适，在不同等级的电网中都能得到较好的应用。尽管GIS设备的优势非常的明显，但是如果GIS设备发生故障后，尤其是内部出现放电的故障后，要针对缺陷进行相应的检修，会导致各类停电现象的发生，会导致整个变电站都发生故障。而且在检修的过程中，间隔的时间非常长，会导致很长的停电时间，对整个电网的安全稳定的运行产生的影响很大。GIS变电站处于各类设备的负荷中心环节，在重要的工业基地和密集的城市中广泛的使用，所以如果其可靠性非常差，会导致停电的产生，给人们的生活带来的影响非常大。

关键词：GIS设备；带电检测；故障诊断；超声法；应用 1GIS设备存在的缺陷

1.1内部传动系统存在的缺陷

其一，传动系统自身会存在一定的缺陷，传动件的制作材料容易发生氧化反应，而且材料的脆性非常大，容易产生碎裂的问题，而且其抗疲劳性非常的差，在连接件使用的过程中，容易导致各类设备的使用年限的降低。其二，传动件对密封容器产生的影响非常大，会导致自身的动静接头之间的灭弧能力非常的差。其三，传动系统自身的电气性能存在一定的局限性，这就导致了电气性能不能在实际上满足人们的需求，人们需求日益增长，产生的负荷非常大。在热稳定和动稳定性能上，不能满足设备的运行需求。其四，传动件的外部接触件不能良好的接触在一起，在各类部件接触的过程中，接头会出现发热的情况。在这些缺陷出现后，会导致设备不能正常的运行，对电网的运行产生的消极影响非常大。 1.2密封系统存在的缺陷

其一，设备在运行的过程中，自身会存在一定的缺陷，在设备运行了一段时间后，密封容器中的气压会出现下降的情况。其二，设备焊接的部位会出现不牢固的情况，会导致设备的密封性能比较差。其三，设备SF6在运行的过程中，会出现阀门阀芯泄露的问题。其四，SF6继电器在长期的使用后，会出现老化的情况，导致SF6气体出现泄露的问题。SF6的连接管道在受到压力后会导致管道的变形和开裂。

2超声法在GIS设备中的检测技术及原理 2.1GIS设备绝缘击穿风险

一般来说，GIS设备集成的导体、开关、CT等均处于一个良好的密封状态，存在于金属壳内，通过填充一定压强的六氟化硫气体来达到绝缘的目的，最终实现其带电运行，并形成一定的支撑作用。可是，设备内部绝缘性能是否优良，制造工艺是否精确，在一定程度上都会影响GIS设备的安全运行。因此，以电压为作用，产生局部放电，引起绝缘性能下降，对绝缘的破坏形成一定的积累性，达到一定数额，最终会造成严重后果。与此同时，其电场的分布也不一，每个负电荷量的位置也不一，导致电晕放电出现频繁。特别是在电场重力或者是电场力之间的作用，金属微粒发生改变，漂浮反向也出现各式化，进而形成了GIS设备的故障，加剧GIS设备的绝缘击穿风险性。 2.2超声法在GIS设备中的检测原理

超声法是目前使用较广的一种对GIS设备的检测与诊断技术，其中包含了压

电效应、静电效应、电磁效应等多种方式。普遍来讲，声波的频率越高，其传播程度越强，随之而来的距离也就越短。尤其是在空气中传播时候，其频率也越发高，吸收的越发利好。同理，超声法在媒介中的使用，就是距离越远，其能量自然也随之降低。目前，大多数的电力公司在对带电的GIS设备进行检测与故障诊断中，都对其内部的超声波进行分析与深入，形成超声法的运用。这主要的原理方式就是在内部较为封闭的情况下，高压绝缘不断劣化，逐渐出现了局部放电的情况，利于超声波的特性，由一种介质传入另一种介质时，波速和波长均发生变化，捕捉到的反馈信号会有波形幅值等较明显的变化，形成超声法。我们借此来对其内部情况进行判断，发现放电点。这也开始成为了一个重要的数据参数。 3超声法在GIS设备带电检测及故障诊断中的应用 3.1精确诊断

精确诊断的就是对其设备情况进行精确检测。一般来说，对其设备选择合适恰当的几个点，一一进行有效检测，判断哪个部位的信号最为强烈，形成有效的缺陷判断。然后，对其在进行分压试验，也发现同样部分的信号异常，这就表明了GIS设备的具体缺陷点就在此部分处，最终形成有效的连续模式。 3.2分段测试

GIS设备在耐压过程中，对其内部断路器和隔离刀闸的状态都形成一定电压，对其他主回路部分，也造成了有效的加压作用。同时，通过对不断隔离刀闸方式，依次对其主回路上的缺陷进行分别检测，逐渐发现缺陷点，并不断进行确认，最终形成最佳位置的诊断。举个例子，在对分开的刀闸中，发现检测数据出现加压异常，并且在这部位出现了故障，并与之进行位置上的相同化，并且其图谱也相同的情况下，就是最终缺陷位置。同时，分段测试只能简单判断其放电的内部情况，很难对缺陷部位进行精确定位，导致其存在着一定的差距性。一般来说，对其数值的幅度测试、赫兹测试之间的关联较大，特别是在脉冲模式下，很多电压都处于一定的负峰值状态。而相位模式发生在试验电压的负半周，更是无法分辨出缺陷处。因而通过多种方式进行判断，才可以依次排查缺陷，使其放电点不断确定，但是依旧无法有特定的测量特征。 3.3解体处理

解体处理是对GIS设备的一次完全体检，是了解故障的基本原因，并且对其产生的诸多影响进行分析与深入的唯一途径，包括由放电部位造成的盆式绝缘子形成的沿面闪络问题。但是，通常来说盆式绝缘子在出厂之前会进行严格的处理，并通过规定的耐压测试，所以对绝缘子自身存在的问题可以进行有效的排除，这种情况发生的可能性很低。举个例子，如果出现了沿面闪络问题，存在金属粉末遗留的可能性很高，或者是由粘附的杂质所致。很多电力企业对此问题的主要办法就是对盆式绝缘子进行更换，并不断检测其内部情况，发现其可能出现的一切异常。而超声法就是在运行状态下对气体绝缘金属封闭开关设备进行有效检测，一旦发现放电情况，就可以做到及时有效的处理。与此同时，在GIS设备的带电检测中，工作人员还要进行有效的超声检测，对其数据波形、幅值等参数数据作出比较，并与正常情况进行对比，发现其中问题。另外，导体的检查作为第一步，一旦通过，就可以有效排除毛刺缺陷问题，这样就可以对其外壳凸起部分进行判断，确定出现的放电情况，并且进行再次检修处理后，若发现某处依旧存在细微凸出，就可以对其气室做出更换，再次进行超声法的诊断，最终会有效找到故障点。

4结论

综上所述，GIS设备在工作状态中，由于其制造工艺或其他原因，往往会引发局部放电情况，并在对电量不断积累的过程中，形成了内部闪络问题，最终导致了电力设备出现故障。而超声法的应用，就是为了达到在不停电情况下检测出这种局部放电以避免情势扩大，达到防患于未然的目的。在电力系统中可以运用超声检测技术有效地排除隐患，杜绝事故发生，具有较强的可行性。 参考文献：

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