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GIS设备超声波局部放电检测方法评估GIS设备超声波局部放电检测方法评估超声波局部放电检测方法是一种利用超声波技术来检测GIS设备中的局部放电问题的方法。
下面将按照步骤思维的方式，对这种检测方法进行评估。
步骤1：确定检测目标和需求首先，需要明确我们的检测目标是GIS设备中的局部放电问题，并确定我们的检测需求，比如检测的准确度、检测速度和可靠性等。
步骤2：理解超声波局部放电检测原理接下来，需要深入了解超声波局部放电检测的原理。
超声波局部放电检测是通过发射超声波脉冲到GIS设备中，当波脉冲遇到局部放电时，会发生反射，通过接收反射的波脉冲并分析其特征，可以判断是否存在局部放电问题。
步骤3：选择合适的超声波检测设备在进行超声波局部放电检测之前，需要选择合适的超声波检测设备。
这些设备通常包括超声波发射器、接收器和分析软件等。
选择合适的设备需要考虑设备的灵敏度、分辨率和可操作性等因素。
步骤4：准备检测场景和设备在进行超声波局部放电检测之前，需要准备好检测场景和GIS设备。
检测场景应符合实际工作环境，确保检测结果的准确性。
同时，GIS设备应处于正常工作状态，以便准确检测局部放电问题。
步骤5：设置检测参数和位置在进行超声波局部放电检测之前，需要设置合适的检测参数和位置。
检测参数包括超声波的频率、脉冲宽度和增益等，这些参数需要根据具体情况进行调整。
同时，需要确定检测位置，即在GIS设备中的哪些部位进行检测。
步骤6：进行超声波局部放电检测在设置好检测参数和位置后，可以开始进行超声波局部放电检测。
通过将超声波发射到GIS设备中，并接收反射波脉冲，可以获取相关数据。
然后，使用分析软件对这些数据进行处理和分析，以判断是否存在局部放电问题。
步骤7：评估检测结果最后，需要对超声波局部放电检测的结果进行评估。
评估可以通过与其他手段进行对比，如红外热像仪检测或电流变压器检测等。
同时，还可以根据检测结果的准确度和可靠性来评估超声波局部放电检测方法的优势和不足之处。
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析【摘要】本文主要介绍了GIS超声波局部放电检测技术的应用分析。
在本文分别介绍了背景介绍、研究意义和研究目的。
接着在详细阐述了GIS 设备局部放电检测原理和超声波检测技术，并通过案例分析展示了GIS 超声波局部放电检测技术的应用。
同时探讨了该技术的技术优势和局限性，并对其发展趋势进行了探讨。
最后在对整个研究进行了总结分析，展望了未来的发展方向，重申了研究的意义。
GIS超声波局部放电检测技术的不断完善和应用将为电力设备安全运行提供更可靠的保障。
【关键词】GIS, 超声波, 局部放电检测技术, 应用分析, 技术优势, 局限性, 发展趋势, 总结分析, 未来展望, 研究意义1. 引言1.1 背景介绍GIS（气体绝缘金属封闭开关设备）在电力系统中扮演着重要的角色，其正常运行对于电力系统的安全稳定至关重要。
GIS设备存在局部放电问题，如果不及时检测和处理，将导致设备损坏甚至系统故障。
对GIS设备进行局部放电检测具有重要意义。
随着科技的发展，超声波检测技术被广泛应用于GIS设备的局部放电检测中。
超声波检测技术是一种非接触式的检测方法，通过声波的传播和反射来检测设备内部的缺陷和故障。
其检测速度快、灵敏度高的特点，使其成为GIS设备局部放电检测的理想选择。
在本文中，将结合GIS设备局部放电检测原理和超声波检测技术，分析GIS超声波局部放电检测技术的应用案例，探讨其技术优势和局限性，并展望未来发展趋势。
通过对GIS超声波局部放电检测技术的深入研究，可以为电力系统的安全运行提供重要参考，具有重要的研究意义和实际应用价值。
1.2 研究意义GIS超声波局部放电检测技术的研究意义体现在以下几个方面：GIS设备是电力系统中重要的高压开关设备，其正常运行对于电力系统的稳定运行至关重要。
局部放电是GIS设备运行过程中常见的故障形式，可以导致设备损坏甚至事故发生。
及时准确地检测GIS设备的局部放电现象，对于确保电力系统的安全稳定具有重要意义。
GIS 超声局部放电检测技术摘要：声学检测法可以在设备不停电情况下检测出GIS 内部是否存在局部放电现象，并可根据检测数据对GIS 内部缺陷类型和放电位置做出判断，这样便可以根据检测结果来指导GIS 的检修工作。
实际应用效果证明，应用该技术可有效降低GIS 故障发生率，确保了GIS 设备的安全稳定运行。
关键词：GIS ；局部放电；声学检测法；在线检测1 引言气体绝缘金属密封开关设备（GIS ）因其具有体积小、占地面积少、受外界环境影响小、内部元件（包括绝缘件）运行寿命长等优点，已经广泛用于高压输变电系统中。
但是从运行情况来看，事故和故障仍然时有发生，这不仅仅由加工、装配、运输和现场安装产生的缺陷引起，而且还必须考虑到运行中的部件老化、操作引起的部件移位等因素[1]。
据经验统计表明：60%以上的GIS 内部局放故障是可以预先检测的，因此采用先进的GIS 现场试验及在线故障诊断技术，可以预先发现，及时进行处理。
GIS 设备绝缘缺陷检测方法主要有传统试验方法和在线测试方法两大类：传统检测方法即电气局部放电法；在线测试法包括超高频（UHF ）测量法、甚高频（VHF ）测量法和超声测量法。
其中甚高频测量法已经基本不再采用，国际大电网CIGRE 推荐采用超声测量法[2、3]。
2 GIS 内部局放起因GIS 绝缘系统中的缺陷可能是单元在工厂制造过程产生的和/或在现场安装过程产生的，也可能是在正常运行中产生的（例如快速接地开关或断路器的操作产生的颗粒）。
其中最重要的缺陷有如下几种：（1）带电或接地部分上的凸起将使电场局部增高，这种缺陷对交流耐受电压水平影响较小，因为交流电压变化缓慢，顶部的电晕有时间形成空间电荷使顶端受到屏蔽。
对于雷电冲击或隔离开关操作产生的极快波前瞬态电压，它们的持续时间太短，不足以形成空间电荷，因此这种类型缺陷将使雷电冲击耐受电压水平大大降低。
a b c da bc d图1 GIS 的内部局放（2）自由移动颗粒的存在可能使交流耐受电压水平明显降低，降低的多少取决于颗粒的形状和位置；颗粒越长而且越接近高压导体，危险性越大，如果它们移动到支持绝缘子上，则变得更危险。
GIS局部放电检测方法及原理局部放电（Partial Discharge，PD）是指在绝缘材料内部或表面的缺陷处产生的电气放电现象。
对于高压设备来说，局部放电是一种常见的故障现象，它会导致设备的绝缘性能下降，甚至引起设备的损坏和故障。
因此，准确地检测和定位局部放电对于高压设备的正常运行和维护至关重要。
GIS（Gas Insulated Switchgear）是一种常用于高压电力系统中的绝缘开关设备，它采用SF6（六氟化硫）气体作为绝缘介质。
局部放电检测对于GIS设备尤为重要，因为SF6气体中的水分和杂质会导致局部放电的发生和发展。
局部放电检测方法主要可以分为以下几种：1.电流法：通过测量设备中的电流来检测局部放电。
当局部放电发生时，会产生很小的电流信号，可以通过高灵敏度的电流传感器进行检测。
电流法检测的优点是简单、直接，可以实现在线监测，但其对放电的定位能力有限。
2.光纤法：利用光纤传感器对局部放电进行检测。
光纤传感器可以将放电信号转化为光信号，通过光纤传输到检测系统进行分析。
光纤法的优点是高灵敏度、抗干扰能力强，且可以实现多点监测和远程监控。
3.超声法：通过检测局部放电产生的超声波信号来确定放电源的位置。
超声波可以通过绝缘材料传播，当局部放电发生时，会产生高频的超声波信号。
超声法的优点是对放电的定位能力强，可以准确地确定放电源所在的位置。
4.热像法：通过红外热像仪对设备进行检测，通过测量设备表面的温度分布来判断是否存在局部放电。
局部放电会产生热量，导致设备表面温度的升高，可以通过热像法进行检测。
热像法的优点是对设备进行非接触式检测，可以实现远程遥测和实时监测。
局部放电检测的原理主要包括以下几个方面：1.电场效应：局部放电的发生和发展会引起绝缘材料内部或表面电场的变化。
通过对电场分布和变化进行监测和分析，可以检测到局部放电的存在。
2.微波效应：局部放电会产生高频的电磁波信号，可以通过检测和分析这些信号来判断放电源的位置和强度。
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析一、引言二、GIS超声波局部放电检测技术概述GIS超声波局部放电检测技术是利用局部放电现象产生的超声波进行检测和诊断的一种技术。
当GIS设备发生局部放电时，会产生瞬间的高温和高压，导致局部气体击穿，形成局部放电等现象。
这些现象会产生一定频率和振幅的超声波，通过超声传感器和信号处理系统，可以捕捉到这些超声波信号，并进行分析诊断。
通过监测和分析这些超声波信号的频率、幅值和时域特征，可以实现对GIS设备的局部放电故障进行早期诊断和预警。
目前，GIS超声波局部放电检测技术已经在电力行业得到了广泛的应用。
通过实验和实际应用，已经证明了该技术在GIS设备的故障诊断和在线监测方面具有较高的可靠性和准确性。
在现有的GIS设备中，一些生产厂家已经配备了超声波传感器和专业的局部放电诊断系统，可以实现对GIS设备进行实时的超声波信号监测和分析。
通过这些系统，可以实现对GIS设备的局部放电故障进行早期诊断和预警，有效地提高了设备的安全性和可靠性。
GIS超声波局部放电检测技术也存在一些局限性：1. 复杂性：超声波信号受到外界环境的影响较大，需要对信号进行较为复杂的处理和分析，增加了系统的复杂性和成本。
2. 实际应用限制：由于超声波信号易受外界干扰，检测结果受到环境因素的影响较大，在实际应用中需要根据具体情况进行合理的布置和调试。
五、未来发展趋势及应用前景随着数字化技术的快速发展和信息化水平的提高，GIS超声波局部放电检测技术在未来的发展前景非常广阔。
一方面，随着超声波传感器和信号分析系统的不断改进和完善，技术的可靠性和准确性将会得到进一步提高。
在智能电力系统的背景下，GIS超声波局部放电检测技术将得到更广泛的应用。
未来，该技术将会在电力设备智能化管理系统中扮演更为重要的角色，实现对GIS设备的智能监测和故障诊断。
特高频及超声波法在GIS设备带电检测中的应用一、特高频及超声波检测技术简介特高频检测技术是一种基于局部放电的无损检测技术，其原理是利用特高频信号对局部放电进行检测和定位。
局部放电是由电力设备中的绝缘缺陷或电介质中存在的气体、固体、液体杂质等引起的放电现象，是电气设备故障的常见形式之一。
特高频检测技术通过接收放电信号的特性特征，可以准确地判断放电的类型、位置和程度，从而实现对设备的状态监测和故障诊断。
而超声波检测技术则是利用超声波在物质中传播的特性来进行检测和定位。
当设备中存在局部放电现象时，放电会产生瞬间的高温和高压，导致周围介质的瞬时膨胀和振动，产生超声波。
通过接收和分析这些超声波信号，可以准确地定位设备中的局部放电缺陷。
特高频及超声波检测技术具有无损检测、高灵敏度、高分辨率、可在线监测等优点，已被广泛应用于电力设备的故障诊断和状态监测中。
1. 局部放电监测GIS设备中的局部放电是导致其故障的主要原因之一，因此对局部放电的监测和诊断成为了GIS设备带电检测的重点。
特高频及超声波法可以实现对GIS设备中局部放电的实时监测和定位，提供了一种有效手段来解决GIS设备的局部放电问题。
通过特高频技术，可以对GIS设备中发生的局部放电进行精确的定位和诊断。
通过检测局部放电信号的脉冲特性、频率分布等参数，可以判断放电的类型和位置，从而及时发现GIS设备中的故障隐患。
超声波检测技术也可以对局部放电引起的超声波进行实时监测和分析，提供了一种更直观、更可靠的手段来进行故障诊断和定位。
2. 设备状态评估除了局部放电的监测和定位外，特高频及超声波法还可以用于GIS设备的状态评估。
通过对GIS设备进行特高频及超声波检测，可以对设备的绝缘状态、放电水平、损伤程度等进行全面评估，为设备的运行状态提供了科学的依据。
3. 故障诊断和预警特高频及超声波检测技术可以实现对GIS设备中局部放电的实时监测和定位，对设备中的故障隐患进行早期预警。
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析GIS超声波局部放电检测技术是通过探测局部放电过程产生的超声波信号，利用超声波传感器进行信号采集、信号处理和分析来实现的。
传感器将超声波信号转化成电信号，通过信号处理系统对不同频率、振幅和相位的信号进行分析，从而判断设备是否存在局部放电现象。
通过观察和分析超声波信号的性质和规律，可以准确地判断设备是否存在局部放电问题，进而进行及时修复，确保设备的安全运行。
其特点主要如下：1. 高灵敏度：超声波局部放电检测技术对微小放电故障有着很高的探测灵敏度，可以及时发现设备中的潜在问题，防止事故的发生。
2. 高精度：通过对超声波信号的精确分析和处理，可以准确地定位故障点，为后续的检修工作提供重要参考。
3. 非破坏性：相比传统的检测方法，超声波局部放电检测技术无需对设备进行拆卸和破坏性检测，可以保障设备的完整性和安全性。
1. 提高设备安全性能GIS超声波局部放电检测技术的应用可以及时捕捉并分析设备的局部放电信号，实现对设备的实时监测和故障诊断。
通过对设备的局部放电情况进行及时发现和处理，可以有效地提高设备的安全性能，降低事故的发生率，为电力设备的安全运行提供重要保障。
2. 优化设备维护管理超声波局部放电检测技术结合信息化管理系统，可以实现设备的远程监测和智能化管理。
对设备的局部放电情况进行长期追踪和分析，可以为设备的维护管理提供重要的数据支持和决策依据，及时制定维护计划，延长设备的寿命，降低维护成本。
3. 提升设备性能和可靠性通过超声波局部放电检测技术的应用，可以发现并解决设备中存在的潜在问题，对设备进行定期检测和维护，从而提升设备的整体性能和可靠性。
优化设备运行状态，减少局部放电的发生，延长设备的使用寿命，降低维护成本。
4. 推动电力设备升级改造GIS超声波局部放电检测技术的应用，将为电力设备的升级改造提供技术支持和数据支持，为设备的远程监测和自动化维护提供技术保障，推动电力设备向智能化、高效化方向发展，实现电力行业的技术升级和产业升级。
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析GIS超声波局部放电检测技术是一种用于气体绝缘开关设备（GIS）的局部放电检测技术。
该技术通过利用超声波的传播和反射特性来检测设备中的局部放电缺陷，能够实时监测设备的放电情况，帮助提前预警和及时处理设备的故障。
该技术能够提供可靠的放电检测结果。
通过分析超声波的传播路径和反射信号，可以准确地识别出设备中的局部放电缺陷，并判断其严重程度。
这种非接触式的检测方式不仅可以避免人员接触高压设备而产生安全隐患，还能够提高检测的准确性和可靠性。
该技术具有高效的实时监测能力。
由于超声波的传播速度较快，可以实现对设备中局部放电情况的实时监测。
一旦检测到设备中出现局部放电缺陷，就能够立即发出警报并采取相应的维修措施，避免设备故障的发生和扩大。
该技术具有良好的适应性和可扩展性。
GIS超声波局部放电检测技术适用于不同类型和规模的气体绝缘开关设备，可以应用于电力系统、工业生产和交通运输等领域。
该技术可以与其他监测设备和系统相结合，形成综合监测网络，进一步提高设备的故障检测和维修能力。
GIS超声波局部放电检测技术还具有经济效益。
相比传统的局部放电检测方法，该技术不需要对设备进行拆解或停机检修，可以节省维修时间和成本。
该技术可以利用已有的设备和管线，无需增加额外的检测设备和设施，降低了投资成本。
GIS超声波局部放电检测技术具有可靠性、实时监测能力、适应性和经济效益等优点，广泛应用于各个领域的气体绝缘开关设备中。
随着该技术的不断发展和完善，相信其在放电检测领域会有更广阔的应用前景。
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析一、GIS超声波局部放电检测技术的原理GIS超声波局部放电检测技术是利用超声波传播的原理来检测设备中的局部放电情况。
当局部放电发生时，会产生一定的声波，并通过介质传播出来。
利用超声传感器将这些声波接收并转换为电信号，通过信号处理和分析可以判断出是否存在局部放电现象。
在GIS设备中，由于其燃气绝缘特性以及金属封闭结构的特点，放电产生的声波会受到一定的阻尼和干扰，因此需要通过合理的超声波检测技术来获取有效的信号并进行分析判断。
二、GIS超声波局部放电检测技术的特点1. 高灵敏度：GIS超声波局部放电检测技术对于微弱的声波信号具有很高的敏感度，能够有效地检测出微小的局部放电情况，提前发现设备潜在的故障隐患。
2. 宽频段：GIS超声波局部放电检测技术能够应用于较宽的频段范围内，通过对不同频率的声波进行采集和分析，可以对不同类型的放电进行有效的识别和判断。
3. 高分辨率：GIS超声波局部放电检测技术能够实现对信号的高分辨率采集和处理，可以较为准确地定位和判断局部放电的位置和严重程度。
4. 非侵入性：GIS超声波局部放电检测技术无需对设备进行破坏性的检测，通过外部传感器即可完成检测过程，不会对设备的正常运行产生影响。
四、GIS超声波局部放电检测技术存在的问题及展望1. 超声波信号的复杂处理：GIS超声波局部放电检测技术需要对采集到的声波信号进行复杂的处理和分析，存在一定的算法和技术难度。
2. 复杂环境的影响：在实际的运行环境中，设备周围的环境噪声和干扰会对超声波信号的采集产生影响，需要有效地应对这些干扰。
3. 技术和设备的不断更新：随着科技的不断发展，GIS超声波局部放电检测技术也在不断更新和改进，需要对新技术和新设备进行及时的学习和更新。
未来，随着电力系统的智能化和数字化转型的加速推进，GIS超声波局部放电检测技术将会在技术水平、设备性能和应用领域上得到进一步的提升和拓展。
超声波与特高频方法下的GIS局部放电检测技术分析GIS（气体绝缘开关设备）局部放电是GIS设备在使用过程中常见的故障形式之一，也是影响其安全运行的重要因素。
因此，对GIS局部放电进行准确的检测与分析，对设备性能和安全运行具有重要意义。
目前，超声波与特高频方法是常用的GIS局部放电检测技术。
本文将对这两种方法进行详细分析和比较。
超声波检测是通过变压器绝缘油中产生的声波来检测局部放电。
在GIS设备中，如果有局部放电现象，会产生高频的声波信号。
超声波检测系统会把这些声波信号收集回来，并分析处理，以判断设备是否存在局部放电现象。
超声波检测方法有以下几个优点。
首先，可以实时监测设备的局部放电情况。
其次，可以对设备内部各部位进行检测，包括各个开关组件和连接件。
此外，超声波检测无需对设备进行特殊处理，可以在设备正常运行时进行检测。
但是，超声波检测技术也存在一些局限性。
例如，它无法定量检测局部放电程度，无法准确定位故障点。
特高频方法是利用GIS局部放电产生的特高频信号来进行检测与分析。
特高频信号是指频率大于300MHz的电磁波信号。
特高频方法的检测原理是，当局部放电在GIS设备内发生时，会产生电磁波信号，这些信号通过空气介质传播到设备表面，然后由特高频探头接收。
特高频方法的优点是可以准确定位局部放电点，它的探头可以检测到信号的传播路径和强度，从而对设备的局部放电情况进行分析。
此外，特高频方法检测的信号频率高，检测的灵敏度较高，能够检测到微弱的局部放电信号。
但是，特高频方法的应用还需要一些设备和技术条件，例如特高频探头和信号分析仪。
综上所述，超声波与特高频方法是常用的GIS局部放电检测技术。
两种方法在局部放电检测方面都有一定的优点和局限性。
超声波检测可以实时监测设备的局部放电情况，并对设备内部各个部位进行检测，但无法定量检测和定位故障点。
特高频方法可以准确定位故障点，检测灵敏度高，但需要一定的设备和技术条件。
因此，在GIS局部放电检测中，可以结合使用超声波和特高频方法，以获得更准确和全面的检测结果。
GIS局部放电超声波检测技术一、GIS局部放电超声波检测原理SF6气体绝缘组合电气设备（GIS）因其具有故障低、免维护等特点而在电力系统中被广泛使用。
但是GIS具有全封闭的特殊性，使得除了进行微水检测等少数试验项目外，现行的高压电气设备例行试验的大多数项目无法采用GIS，长期以来它几乎处于无维护状态。
GIS设备内部出现的缺陷，不容易进行排查。
随着GIS电压等级的提高和体积的缩小，GIS内部电场越来越高。
GIS内部主要绝缘介质有SF6气体和环氧绝缘构件等。
当绝缘存在缺陷时，内部场强分布便会发生畸变，导致局部放电而使内部绝缘受到破坏，同时往往伴随着超声信号的产生。
因此目前国内外广泛采用局部放电超声波检测技术等非电量测量法来检测GIS故障。
通过收集这些声信号，并根据实际经验加以分析，可以对GIS的运行状况进行评估。
局部放电超声波检测原理如下图在GIS的各类故障中，绝缘故障占有较大比例。
实际运行情况表明，故障发生时常常并没有进行系统操作，也不存在过电压。
导致这些绝缘故障的主要是一些晓得绝缘缺陷，如内部故障缺陷、自由颗粒、毛刺、接触不良、固体绝缘表面脏污等。
随着这些微小缺陷的逐渐扩大，会使放电所产生的电荷在固体绝缘表面逐渐积累，导致电场分布的严重畸变。
要及时发现这些潜在的绝缘缺陷，必须依靠局部放电超声波检测。
GIS可分为三相共体式和分相式两种。
尽管GIS在结构设计上不尽相同，但内部结构基本一致，主要有SF6气体、绝缘支座、拉杆、盘式绝缘子、导电体、气室外壳等。
GIS绝缘故障的发生，可能是在产品产生、现场安装以及运行操作等过程中。
如下图，导致GIS产生局部放电的原因具体分为以下几种：（1）气室内导体上和金属外壳上的异常凸起。
GIS在装配过程中留下的焊疤或较大的毛刺等，往往在老炼试验中无法清除，便在运行的气室内留下异常凸起点。
此类缺陷危害较大，会造成气室内局部场强不均匀。
当局部场强达到某一水平时，凸起点将出现尖端闪络。
对于雷电或操作的快速暂态冲击，凸起点闪络将会导致绝缘击穿。
一般超过1~2mm的凸起点被认为是有害的缺陷。
（2）气室内自由金属颗粒在电场作用下获得电荷，并受到静电力的作用，如果这种力超过其重力，颗粒就会从外壳上升，并在气室内运动而造成间隙性电晕放电。
颗粒的形状及其位置直接影响到气室的耐压水平。
颗粒越长，越接近高压导体，其危险程度就越大。
如果吸附于绝缘子上，可能会导致绝缘子表面闪络受损，可能造成更大的危害。
（3）电动和机械力造成气室内零配件松动。
如果屏蔽罩松脱，将直接导致电位浮悬，电气绝缘距离缩短，交流耐压水平大幅度下降。
如该悬浮屏蔽接近电极，将导致屏蔽与电极见大规模放电。
（4）固体绝缘内部的空隙和缺陷。
在电场作用下，固体绝缘内部的空隙和缺陷会产生局部放电或固体表面树枝状放电，长期累积效应使固体绝缘老话直接击穿，此类缺陷直接影响到GIS的使用寿命。
当GIS中的缺陷在电压作用下发生局部放电时，局放产生的能量是周围SF6气体的温度骤然升高，从而形成局部过热，所产生的扰动以压力波的形式传播，其类型包括纵波、横波和表面波。
不同的电气设备、环境条件和绝缘状况产生的声波频谱都不相同。
GIS中沿SF6气体传播的只有纵波，这种超声纵波以球面波的形式向周围传播。
由于超声波的波长较短、方向性将强，所以它的能量也较为集中，因而可以通过设置在外壁的压敏传感器收集超声放电信号并对信号进行分析。
GIS发生局部放电时，传感器检测频率较低，易受到环境噪声的影响；传感器检测频率较高，则信号衰减严重。
GIS中的超声波信号频率集中在20~200kHz。
由于声音信号在SF6气体中的传输速度很低（约140m/s,约为在油中传播速度的1/10，在空气中传播速度的1/2）,在传播时衰减很大（26dB/m，约为空气或油中的20倍），且衰减量随着频率的1~2次方增加，顾超声波诊断方法在对局部放电放电量大小的分析上受到电源距离影响很大，一般不用于定量分析。
如果传感器接近缺陷，可达到检测5pC放电信号的灵敏度水平，但在测量点远离缺陷的情况下，灵敏度大为降低。
但正是由于超声波在SF6气体中具体衰减快这一点，使得利用超声波技术检测GIS时具有定位的特性。
二、GIS局部放电超声波检测诊断方法1、GIS各类缺陷局部放电的特点（1）毛刺缺陷金属外壳和带电导体上的凸起部分，即毛刺，会引起局部电场升高，这种缺陷对工频耐压水平影响较小，因为工频电压变化缓慢，毛刺等缺陷有时间形成与外加电场方向相反的空间电荷，使其局部放电其实放电电压升高。
对于雷电冲击或者隔离开关操作产生的快上升沿的瞬态过电压，由于持续时间短，来不及形成与外加电场方向相反的空间电荷，因此这种类型缺陷将使雷电冲击耐受水平大大降低。
通常导体上超过1~2mm的凸起是明显有害的，由于壳体上的电场强度降低，所以壳体上的类似凸起危害较小。
如下图，虽然导体上的毛刺与壳体上的毛刺的放电特征是一样的，都属于电晕放电，但是由于导体上的毛刺位于气室中心，其产生的压力波会呈扇形在整个气室传递，在壳体外能在较广的范围内接收到信号，而壳体上的毛刺信号较集中，在放电处信号最强。
也可以根据SF6气体对高频信号的衰减特性，调整带通滤波器的上限频率，然后根据接收到信号的强度来判断是亮体还是导体上的毛刺放电。
如果信号强度明显降低，表明是壳体上的毛刺放电；如果信号变化不大，表明导体上的毛刺放电。
导体和壳体毛刺放电（电晕放电）的信号特征：●具有50Hz和100Hz的频率相关性，50Hz相关性更强；●峰值与有效值的比值低；●信号的频率分成比较窄，一般小于80kHz。
（2）自由颗粒缺陷如图所示，自由颗粒在GIS中受到电力场和重力场作用，如果电力场超过重力，颗粒将会上下跳动。
颗粒每碰撞壳体一次，就发射一个宽带瞬态声脉冲，在壳体内来回传播。
来自这种自由颗粒的声信号是颗粒端部的局部放电和颗粒碰撞壳体产生的声信号的混合。
自由颗粒的超声波信号特征：●信号水平高；●信号表征不重复，随机性强；●信号幅值波动范围大；●峰值系数大；●50Hz、100Hz信号含量少。
自由移动颗粒对雷电冲击耐受电压水平影响较小，但它们的存在可能使工频耐受电压水平明显降低。
降低的多少取决于颗粒的形状和位置，颗粒越长且越接近高压导体，危险性越大；如果颗粒移动到绝缘子上，则变得更危险。
绝缘子上的颗粒随着时间的推移也可能使绝缘子表面劣化，从而引起闪络。
自由颗粒危险性评估：●颗粒的危险性与颗粒的长度、跳跃高度以及飞行时间有关。
颗粒越大，跳跃高度越高，飞行时间越长，越危险。
●颗粒碰撞到导体可能导致击穿。
●盆式绝缘子上的颗粒是非常危险的，可能造成盆式绝缘子表面损坏。
（3）悬浮屏蔽缺陷机械振动或接触不良会引起电位悬浮，悬浮金属体可能导致电气绝缘距离缩短，交流耐压水平大幅度下降，当悬浮屏蔽与导体之间的电压超出耐受电压时就会发生大规模放电或电弧产生，如下图其信号特征为：●工频耐压水平降低；●信号稳定，重复性强；●100Hz的相关性强烈。
电位悬浮一般发生在开关气室的屏蔽松动、PT/CT气室绝缘支撑松动或偏离、母线气室绝缘支撑松动或偏离，或者气室连接部位接插件偏离或螺母松动时。
2、各类缺陷的诊断方法不同的缺陷会产生不同的放电现象，所检测到的放电信号也有所不同，见下表。
局部放电测试装置利用超声波原理采集到GIS内的局部放电信号，根据不同放电信号的不同特征可诊断出类型。
自由颗粒缺陷毛刺缺陷悬浮屏蔽缺陷信号水平高低高峰值/有效值高低高工频频率相关性无强弱2倍工频频率相关性无弱强如果在连续测量中，初步判断可能存在颗粒缺陷，可采用脉冲测量方式进行确认。
脉冲测量方式反映了颗粒的大小与飞行时间的关系。
如果在连续测量中，初步判断可能存在毛刺或者悬浮屏蔽缺陷，可采用相位测量方式确认。
相位测量方式可用来判断测量信号是否与工频周期存在关系。
三、影响GIS局部放电超声波检测的因素1、背景噪声的影响在测试GIS局部放电的时候，测试结果往往会受到背景噪声的影响。
由于变电站的情况一般都很复杂，电晕放电、机械振动等都会产生声波，可能会对GIS 局部放电的测试结果带来一定的影响，所以滤除背景噪声是非常必要的。
2、传感器的影响传感器的测试精度以及检测频段会给测试结果带来一定的影响。
另外，由于GIS的筒壁是圆弧形的，所以传感器必须紧贴GIS筒壁，否则会引入外来干扰，影响测试结果。
3、测试人员的影响由于目前GIS局部放电测试没有统一的标准，现场状况也各不相同，所以测试时需要测试人员具有一定的判断经验。
四、典型实例分析应用超声波检测技术对某次某次地震后某电站GIS设备进行局部放电检测。
如下图左侧所示为无缺陷设备测试图谱，右侧所示为GIS C相某分支出线的测试图谱。
（a）为连续测量方式，（b）为脉冲测量方式，（c）为相位测量方式。
从两图对比可以看出，C相某分支出线有较明显的放电信号，且局部放电信号与100Hz相关性很强。
根据分析和判断，该部位可能因地震而产生松动，形成悬浮电位。
打开后紧固，设备恢复正常。
利用超声波检测技术队某变电站GIS进行局部放电检测。
母线气室手孔附近检测时发现检测信号超过100mV，而50Hz和100Hz相关性都出现，且数值相差不多。
根据结构分析，此处没有绝缘支撑，只能是壳体上的杂志或尖峰放电。
打开后发现手孔和壳体底部都有杂质，是由于固体吸附壳体干燥过热所产生的氧化物碎屑。
该实例中的相关测试图谱及实物照片如下图。
五、总结超声波检测技术对高压电气设备的检测具有易于实现带电检测、便于空间定位、抗干扰能力较强等特点。
目前采样超声波检测技术测量局部放电信号是将超声波传感器贴在接地的高压电气设备外壳进行检测，对设备的运行和操作没有任何影响，从而减少了设备停电检查的时间，提高了设备的供电可靠性。
高压电气设备局部放电产生的声波频率分布范围很广，包括了超声波频率，而现场的环境干扰（如运行中变压器的励磁噪声、散热器风扇、冷却器噪声、潜油泵噪声、循环油噪声等）的频率大多属于可听声音频段，因此，选择局部放电产生的超声频段进行检测容易避开背景噪声干扰的影响。
目前利用超声波法测量局部放电的主要局限性是不能进行定量分析，检测灵敏度不是很高。
对于检测来自绝缘材料内部的缺陷，虽然绝缘体内部缺陷将使放电上升、产生电树枝，并可能引起击穿，但由于绝缘固体中超声波信号衰减很大，故超声波检测法很难检测到绝缘材料中的缺陷等。
并且由于声波在传播途径中衰减、畸变严重，声测法基本上不能反映放电量的大小。
在今后的高压电气设备局部放电检测方法中，超声波与其他电量信号的联合检测方法将成为在线检测的主要发展方向。
在对电气设备进行巡检时，可首先利用超高频或甚高频等电量信号检测手段快速确认被测设备是否存在局部放电缺陷，然后利用超声波法确定电气设备的缺陷部位及特征。
