[发明专利]GIS类设备移动式现场局部放电源可视化检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力设备局部放电源可视化检测方法范畴，尤其适用于不拆卸设备和不停电情况下的GIS类设备移动式现场局部放电源可视化检测技术领域。

背景技术

GIS（气体绝缘组合电器）设备包含断路器、母线、隔离开关、电流和电压互感器、接地开关、避雷器、套管和过渡元件等，并将其全部组装在一个封闭的金属外壳中，充以SF₆气体以实现导体对相间、外壳、断口及断口间的可靠绝缘。GIS由于具有占地空间小、安装方便和可靠性高等优点，在电网内使用越来越广泛。GIS可靠性高，但它是全封闭组合结构设备，一旦发生故障，需较长的维修时间，造成影响和损失都很大。因而，GIS的安全、稳定、可靠运行对电力系统的稳定非常重要。GIS类设备内部故障较为常见且很难预测，主要以绝缘故障为主，其先兆和主要表现形式往往是局部放电。同时，GIS类设备在制造、组装和安装过程中容易留下如接触不良、金属颗粒、电极电位浮动、灰尘、金属尖端等缺陷，都可能造成局部放电。局部放电对运行中的GIS类设备是一种隐患，它的持续发展将引发故障形成事故并给国民经济造成损失。因而，对GIS类设备的局部放电源进行有效检测和定位就具有非常重要的意义。现常见GIS类设备局部放电源检测方法有光学检测法、脉冲电流法、化学成分检测法、外被电极法、超声波检测法、超高频检测法等。除超声波和超高频检测法外，其它方法存在没有足够灵敏度、提供可供判断结果较为困难、不适宜于现场运行GIS类设备的检测等缺点。目前，超声波和超高频检测法是比较有效且可行的检测技术。

超声波检测法的基本原理是在GIS类设备外部放置超声波传感器（一般灵敏范围为20~100KHz）。超声波传感器与GIS设备的电气回路没有任何联系，可对GIS设备进行带电在线检测。同时，该检测技术还能识别和定位故障，且不需预先在设备上安装内部耦合器和传感器。该方法的灵敏度对于绝大多数常见故障是比较高的，尤其是GIS设备内的自由颗粒缺陷。但是，超声波信号衰减快，如在环氧树脂绝缘中，所以其较难在早期检测到环氧树脂绝缘中的缺陷（气泡）、检测点多，检测效率低、抗干扰能力差。

超高频检测法的基本原理是利用安装在GIS外部或内部天线传感器接收其内部发生局部放电时发出电磁波中的超高频段（300-3000MHz）来检测局部放电源，从而避开常规电气测试方法中难以识别电力系统中的电晕等干扰，提高局部放电源检测的信噪比（S/N）。接收超高频段信号时，虽有一些通讯信号会被接收进来，如移动电话，但它们是窄带宽信号，比较容易识别。超高频法的主要优点是灵敏度高、抗电磁干扰能力强、可进行故障和局部放电源定位、检测点少，检测效率高。

GIS类设备内部各种故障或缺陷产生局部放电，超声波和超高频检测法各自有效性不同。因而，在现场设备不停电情况下，分别采用超声波和超高频检测技术对GIS类设备内部局部放电源进行检测，以确定GIS内部是否存在故障或缺陷情况。但是，通过超声波和超高频检测法检测到GIS设备内部发生局部放电，并不能完全确定GIS内部存在故障或缺陷。如果设备内部无故障或缺陷，将设备停运下来进行检修，而会造成人力、物力的浪费，并给国民经济造成损失。然而，X射线数字成像检测技术可以具体针对超声波和超高频检测法发现的局部放电源区域内进行可视化探测，进而更进一步确定GIS内部是否存在故障或缺陷产生局部放电，并对故障或缺陷定性和可视化定位，以便于检修工作。

基于以上情况，本发明提出一种对带电设备先采用超声波和超高频检测法对GIS类设备进行局部放电源检测，再利用X射线数字成像检测方法对GIS设备内部局部放电源进行可视化定位的技术，用于针对性的检测GIS类设备内部局部放电源情况，进而确定GIS类设备内部存在故障或缺陷，并实现故障或缺陷的定性和可视化定位。本发明全部检测设备均是便携式，能实现同一现场和不同现场的移动式使用。此技术运用到电力GIS类设备局部放电源可视化检测尚未见记载。

发明内容

本发明的目的在于考虑电力运行现场GIS设备缺乏有效检测手段、维修时间长、重要等级高等实际情况，提出一种移动式现场局部放电源可视化检测方法，超声波和超高频检测技术，并结合X射线数字成像检测方法，实现对电力GIS类设备内部局部放电源情况快速、准确、可视化的定性和定位。

本发明是通过下列技术方案来实现的。