气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)局部放电特高频检测技术规范

GIS特高频局部放电在线监测装置技术规范书（通用部分）版本号：2017版V1.0编号：中国南方电网有限责任公司2017年12月本技术规范书对应的专用部分目录目录1.总则 (1)2.工作范围 (2)2.1 工程概况 (2)2.2 范围和界限 (2)2.3 技术文件 (2)3.应遵循的主要标准 (3)4.使用条件 (4)4.1正常工作条件 (4)4.2特殊工作条件 (4)4.3工程条件 (4)5.技术要求 (5)5.1接入安全性要求 (5)5.2装置要求 (5)5.3基本功能要求 (6)5.4监测性能要求 (7)5.5通信功能 (9)5.6绝缘性能 (9)5.7电磁兼容性能 (10)5.8环境适应性能 (11)5.9机械性能 (12)5.10外壳防护性能 (12)5.11连续通电性能 (12)5.12可靠性 (12)5.13装置寿命 (12)5.14结构和外观 (12)6.试验项目及要求 (13)6.1试验环境 (13)6.2接入安全性检查 (13)6.3基本功能检验 (13)6.4监测性能试验 (13)6.5通信及一致性试验 (14)6.6绝缘性能试验 (15)6.7电磁兼容性能试验 (15)6.8环境适应性能试验 (17)6.9机械性能试验 (18)6.10外壳防护性能试验 (19)6.11连续通电试验 (19)6.12结构和外观检查 (19)6.13现场校核试验 (19)7.检验规则 (19)7.1型式试验 (20)7.2出厂试验 (21)7.3送样检测试验 (21)7.4交接试验 (21)7.5运行中试验 (21)8.技术联络、技术培训及售后服务 (21)8.1技术联络 (21)8.2技术培训 (21)8.3售后服务 (21)9.标志、包装、运输、贮存 (22)9.1标志 (22)9.2包装 (23)9.3运输 (23)9.4贮存 (23)附录A 现场校核试验 (24)附录B 在线监测装置数据通信要求 (26)1.总则1.1本技术规范书适用于中国南方电网公司采购的各电压等级GIS（HGIS）局部放电特高频在线监测装置，它提出了该类装置的功能设计、结构、性能、软、硬件、安装和试验等方面的技术要求。

126kV气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)技术规范126kV气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)技术规范书工程项目：广西电网公司年月目录1 总则2 使用环境条件3 技术参数和要求4 试验5 供货范围6 供方在投标时应提供的资料和技术参数7 技术资料和图纸交付进度8 运输、储存、安装、运行和维护规则9 技术服务与设计联络及工厂检验和监造11. 总则1.1 本技术规范书适用于126kV六氟化硫气体绝缘金属封闭开关设备（GIS），它提出了对GIS本体及其附属设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

1.2 本设备技术标书提出的是最低限度的技术要求。

凡本技术标书中未规定，但在相关设备的国家标准或IEC标准中有规定的规范条文，供方应按相应标准的条文进行设备设计、制造、试验和安装。

对国家有关安全、环保等强制性标准,必须满足其要求(如压力容器)。

1.3 如果供方没有以书面形式对本技术标书的条文提出异议, 则需方认为供方提供的设备完全符合本技术标书的要求。

如有异议，不管是多么微小，都应在投标书中以“对规范书的意见和与规范书的差异”为标题的专门章节加以详细描述。

本规范书的条款，除了用“宜”字表述的条款外，一律不接受低于本技术规范书条款的差异。

1.4 本设备技术规范书和供方在投标时提出的“对规范书的意见和与规范书的差异（表）”经需、供双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。

1.5 供方须执行现行国家标准和行业标准。

应遵循的主要现行标准如下：GB 7674-1997 72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备GB/T 11022-1999 高压开关设备和控制设备标准的共有技术要求GB 1984-2003 交流高压断路器GB 1985-2003 交流高压隔离开关和接地开关GB 1208-1997 电流互感器GB 50150-2006 电气装置安装工程电气设备交接试验标准DL/T 617-1997 气体绝缘金属封闭开关设备技术条件DL/T 593-2006 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求DL/T 402-2007 交流高压断路器订货技术条件DL/T 486-2000 交流高压隔离开关和接地开关订货技术条件DL/T 615-1997 交流高压断路器参数选用导则DL/T 618-1997 气体绝缘金属封闭开关设备现场交接试验规程IEC62271－203:2003 高压开关设备和控制设备.第203部分:额定电压为52kV以上的气体绝缘金属封闭式开关设备IEC 62271-100 高压交流断路器2GB 16847-1997 保护用电流互感器暂态特性技术要求DL/T 725-2000 电力用电流互感器订货技术条件DL/T727—2000 互感器运行检修导则JB/T5356—2002 电流互感器试验导则JJG 313－1994 测量用电流互感器检定规程GB 1207-1997 电压互感器DL/T 726-2000 电力用电压互感器订货技术条件JJG314—1994 测量用电压互感器检定规程GB 11032-2000 交流无间隙金属氧化物避雷器DL/T 804-2002 交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则GB 8923-1988 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级ISO 12944-1998 色漆和清漆－防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护Q/GXD 126.01-2006 电力设备交接和预防性试验规程（广西电网公司企业标准）上述标准所包含的条文，通过在本技术规范中引用而构成为本技术规范的条文。

GIS 设备局部放电检测技术返回技术文献首页一、概述：GIS 、GCB 及GIT 等SF6 电气设备没有外部露出的带电部分，采用SF6 气体绝缘，可靠性较高，检修工作量小，但通过发展外部诊断、监视法可减小不必要的拆卸检修工作量。

即一种不解体设备而用确切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。

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。

二、主要监测方法：1. 电磁波检测法：局放产生在GIS 室内传播的电磁波。

选择电磁波拾取天线来检测从GIS 腔体盆式绝缘子处泄漏出来的电磁波，来判断局放和故障定位。

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GHz 数量级。

可选择特高频段进行局部放电的检测和定位。

3. 高频接地电流法：高频电流被局放激励，而电流流入地线，通过测量接地电流值，评判GIS 安全状况。

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，判断局放情况。

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，因此其将是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：①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陡升，通过监视SF6 气体的压力变化，来判断局放和故障定位。

②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。

③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。

GIS局部放电特高频检测技术的研究一、概述随着电力系统的不断发展，气体绝缘组合电器（GIS）因其优异的绝缘性能和紧凑的结构设计，在电力传输和分配中得到了广泛的应用。

GIS设备在运行过程中，由于设计制造缺陷、安装过程中的不当操作以及运行环境的恶化等原因，可能会产生局部放电现象。

局部放电是GIS设备绝缘性能恶化的重要征兆，长期存在将严重影响设备的正常运行，甚至导致整个电力系统的故障。

对GIS局部放电的检测与监测显得尤为重要。

特高频（UHF）检测技术作为一种新型的局部放电检测手段，因其具有抗干扰能力强、灵敏度高等优点，近年来在GIS局部放电检测中得到了广泛的应用。

特高频检测技术通过接收GIS设备内部局部放电产生的特高频电磁波信号，实现对局部放电的有效检测和定位。

该技术不仅可以用于设备的预防性维护，还可以在设备运行过程中进行实时监测，及时发现并处理潜在的绝缘缺陷，从而提高GIS设备的运行可靠性和电力系统的稳定性。

本文旨在深入研究GIS局部放电特高频检测技术，分析其检测原理、方法及应用现状，并探讨该技术在GIS局部放电检测和定位中的优化与改进。

通过本文的研究，期望能为GIS设备的故障诊断和预防性维护提供更为准确、有效的技术手段，为电力系统的安全稳定运行提供有力保障。

1. GIS（气体绝缘金属封闭开关设备）的重要性及其在电力系统中的应用GIS，即气体绝缘金属封闭开关设备，是现代电力系统中不可或缺的关键组成部分。

其重要性不仅体现在提高电力系统的运行效率和稳定性上，更在于对电力输送和分配过程的安全保障。

GIS设备以其独特的结构和性能优势，在电力系统中发挥着日益重要的作用。

GIS设备具有出色的绝缘性能。

相比于传统的空气绝缘开关设备，GIS采用气体绝缘，大大提高了设备的绝缘强度，使其能够承受更高的电压等级，满足大规模、远距离电力输送的需求。

GIS 设备结构紧凑、占地面积小，有效解决了传统开关设备占地面积大、空间利用率低的问题，特别适用于城市电网和工矿企业等空间有限的场所。

GIS特高频局部放电在线监测装置标准技术规范书（专用部分）标书编号XXXXX中国南方电网有限责任公司2017年9月目录一、工程概述 (3)1.1工程概况 (3)1.2使用条件 (3)二、设备详细技术要求 (4)2.1供货需求及供货范围 (4)2.2技术参数和性能要求响应表 (7)2.3卖方需填写的主要部件来源一览表 (8)2.4备品备件及专用工具 (9)三、投标差异表 (9)一、工程概述1.1工程概况本技术规范书采购的设备适用的工程概况如下：表1.1 工程概况一览表（项目单位填写）序号名称项目单位填写1 工程名称2 工程建设单位3 工程地址4 是否为扩建工程（是/否）5 盆式绝缘子是否屏蔽（是/否）1.2使用条件本技术规范书采购的设备适用的外部条件如下：表1.2 设备外部条件一览表（项目单位填写）序号参数类型单位正常使用条件特殊使用条件项目需求值或表述投标人保证值备注（须说明本工程适用的是正常使用条件或是特殊使用条件）1 环境温度1.1 最高日温度℃70 1.2 最低日温度℃-25 1.3 最大日温差K 252 海拔m 不超过1000m3 太阳辐射强度W/cm2 0.1W/cm2（风速0.5m/s）（户外）4 覆冰厚度mm 10mm（户外）5 最大风速m/s 35m/s（离地面10m高，10min平均风速）（户外）6 相对湿度5％～95％（产品内部，既不应凝露，也不应结冰）7 耐受地震能力g 地震烈度8度地区；地面水平加速度0.25g；地面垂直加速度0.125g；地震波为正弦波，持续时间三个周波，安全系数1.678 系统额定电压kV AC220V±15％9 系统额定频率Hz （50±0.5）10 谐波含量＜5%11 大气压力kPa 80～11012 安全要求符合GB 4943 中的相关规定及计算机机房内的GB 9361中B类安全规定。

13 安装地点室内/室外二、设备详细技术要求2.1供货需求及供货范围投标方提供的设备具体规格、数量见表2.1:供货范围及设备技术规格一览表。

GIS特高频局部放电检测方法总结GIS（气体绝缘开关设备）是一种重要的电力设备，被广泛应用于输电和配电系统中。

由于其结构复杂，局部放电（PD）是GIS故障的一种常见现象。

因此，对GIS中的局部放电进行及时检测和监测对于确保设备的安全运行至关重要。

本文将对GIS中局部放电检测方法进行总结，以期为相关研究和应用提供参考。

一、传统局部放电检测方法1.高频电流法：利用高频电流变压器探测局部放电产生的高频电流信号，通过信号分析方法确定局部放电发生位置和程度。

该方法具有较高的灵敏度和定位精度，但需要在设备中添加电流变压器，且相对复杂。

2.空气声法：通过接收局部放电产生的空气声波信号，结合声学定位方法确定局部放电发生位置。

该方法简单易行，但受环境噪声影响较大，定位精度较低。

3.热成像法：通过红外热像仪对设备表面进行扫描，观察设备是否存在温升现象，进而判断是否存在局部放电现象。

该方法实施简单，但仅能检测到已经导致设备表面温升的局部放电。

二、基于传感器的局部放电检测方法1.声发射传感器：通过安装在设备表面的传感器捕捉局部放电产生的声波信号，从而判断局部放电发生的位置和程度。

该方法相对简单且灵敏度较高，但受环境噪声干扰较大。

2.电场传感器：利用电容传感器测量设备表面的电场分布，通过分析电场信号判断局部放电发生的位置和程度。

该方法相对便捷，但受到金属外壳的干扰较大。

3.红外成像传感器：通过红外成像设备获取设备表面的温度图像，观察是否存在局部放电导致的温升现象。

该方法可以直观地显示设备的热分布情况，但无法提供放电信号定位信息。

三、基于信号处理方法的局部放电检测方法1.高频脉冲电流法：通过分析设备上的高频脉冲电流信息，识别局部放电的特征信号。

该方法可以准确判断局部放电的发生位置、程度和特征频率，但需要专业的信号处理技术。

2.波导方法：利用波导传感器测量设备内部的电场分布，以实现对局部放电的监测和定位。

该方法可以准确测量局部放电的高频电场信号，但设备的内部结构较为复杂，安装和调试困难。

GIS设备局部放电带电检测作业指导书上海驹电电气科技有限公司目录第1章特高频法 (1)1.1适用范围 (1)1.2检测原理 (1)1.3技术要求 (3)1.3.1人员要求 (3)1.3.2GIS设备要求 (3)1.3.3环境要求 (3)1.4仪器要求 (3)1.4.1一般要求 (3)1.4.2功能要求 (3)1.4.3工器具要求 (4)1.5检测方法 (4)1.5.1检测周期 (4)1.5.2检测步骤 (5)1.5.3检测流程 (8)1.5.4干扰信号识别与排除 (9)1.5.5特高频信号定位 (9)1.6判断标准 (12)1.6.1局部放电定位 (12)1.6.2缺陷类型识别 (12)1.6.3局部放电严重程度判定 (12)1.7注意事项 (12)第2章超声波法 (18)2.1适用范围 (18)2.2检测原理 (18)2.3技术要求 (19)2.3.1检测人员要求 (19)2.3.2GIS设备要求 (20)2.3.3环境要求 (20)2.4仪器要求 (20)2.4.1一般要求 (20)2.4.2功能要求 (20)2.4.3工器具要求 (20)2.5检测方法 (21)2.5.1检测周期 (21)2.5.2检测步骤 (21)2.5.3检测流程 (23)2.6判断标准 (29)2.6.1自由微粒 (29)2.6.2电晕放电 (29)2.6.3悬浮电位放电 (29)2.6.4机械振动 (29)2.7注意事项 (29)第1章特高频法1.1适用范围本作业指导书规定了气体绝缘金属封闭开关设备（以下简称GIS设备）的特高频局部放电带电检测的基本原理、技术要求、仪器要求、检测方法和判断标准。

本作业指导书适用于126kV及以上电压等级新安装、A类检修和运行的GIS设备。

HGIS、SF6罐式断路器可参照执行。

1.2检测原理GIS设备中局部放电电流脉冲具有陡的上升前沿和短的持续时间，能够激发频率高达数百兆赫兹及以上的电磁波。

GIS特高频局部放电检测方法总结GIS（气体绝缘开关设备）是一种广泛应用于输电和配电系统中的高压开关设备。

由于其具有高可靠性和良好的局部放电性能，使得GIS得到了广泛的应用。

而局部放电是其最重要的故障指标之一、因此，开发高频局部放电检测方法对于确保GIS设备的安全运行至关重要。

下面将对GIS 特高频局部放电检测方法进行综述。

特高频（UHF）局部放电检测方法（UHFPD）是一种常用的非接触式局部放电检测方法。

它利用特高频天线测量GIS设备中产生的电磁波，通过判断电磁波的幅值、频率和相位等信息来确定局部放电的发生和位置。

UHFPD检测方法具有灵敏度高、响应速度快、适应范围广等优点，已经得到了广泛的应用。

除了UHFPD检测方法外，还有一些其他的特高频方法用于局部放电检测，如宽带频率扫描（BFS）、传递函数法（TFA）、特征频率谱分析（CFSA）等。

这些方法通过对特定频率范围的电磁信号进行分析来判断局部放电的存在与否。

这些方法具有不同的特点和应用范围，可以根据具体的检测要求选择合适的方法。

在实际应用中，不同的局部放电检测方法可以互补使用，以提高检测的准确性和可靠性。

例如，结合UHFPD和BFS方法可以实现在线监测和离线验证的结合，提高了故障的诊断准确性。

另外，还可以结合地电波法、光纤检测等其他检测方法，形成多元化的局部放电监测体系。

与传统的局部放电检测方法相比，特高频局部放电检测方法具有许多优势。

首先，特高频局部放电检测方法可以实现非接触式检测，避免了对设备的干扰。

其次，特高频局部放电检测方法具有灵敏度高、响应速度快的特点，可以对局部放电进行实时监测和阈值预警。

此外，特高频局部放电检测方法可以实现在线检测，无需停电，提高了检测的效率和准确性。

总之，特高频局部放电检测方法在GIS设备的检测和故障诊断中起着重要的作用。

通过采用不同的特高频方法，可以实现对局部放电的快速、准确、非接触式的监测和诊断。

为了确保GIS设备的安全运行，需要不断完善和发展特高频局部放电检测技术，提高其检测的灵敏度、可靠性和适应性。

Science &Technology Vision 科技视界随着我国经济的快速发展,气体绝缘金属封闭开关设备(GIS )以其特有的优点在电力系统中得到了广泛的应用。

在长期的高电压下,GIS 内部绝缘存在缺陷时,将发生局部放电现象(Partial Discharge ,PD ),局部放电是GIS 绝缘性能劣化的重要征兆和表现形式[1-5]。

因此,针对GIS 设备的局部放电进行检测就显得至关重要。

本文基于中国专利检索系统文摘数据库(CPRSABS )和德温特世界专利数据库(DWPI ),利用关键词和分类号对涉及GIS 局部放电检测技术领域的专利文献进行了检索、统计和分析。

1技术分支根据GIS 局部放电所诱发的物理及化学过程,GIS 局部放电检测大致可以分为电检测法、非电检测法以及联合检测法[6-7](即采用两种及以上方法进行联合检测)三大类。

其中电检测法又可分为脉冲电流法和特高频法;非电检测法又可分为超声波法、光学法和化学法。

2申请量的年度分布图1反映了全球范围内和中国专利申请量年度变化趋势。

可以看出全球范围内针对GIS 的局部放电检测技术的专利申请最早出现在20世纪70年代末期,这之后一直到1987年,专利申请都处于较低的水平,该阶段属于一个技术萌芽期,每年度全球范围内仅有数件关于该领域的专利申请。

这是因为GIS 设备是20世纪70年代初期才出现的,而针对其运行过程中绝缘故障的检测技术也相应地需要一段时间的发展。

在1988年至2005年的时间内,全球范围内的专利申请始终处于一个相对平缓的增长阶段。

在2009年左右,申请量有了快速的上升,呈现爆发式的增长,2016年达到了90项。

GIS 局部放电检测技术在中国的专利申请开始较晚,且上世纪90年代一直到2008年都处于一个相对较低的申请量水平,年度申请量仅有几件。

2009年后,中国在该领域的申请量开始呈现爆发式增长趋势,主导了全球范围内该技术领域内的专利申请。