下载文档原格式
特高频和超声波在开关柜局部放电带电检测中的应用摘要：介绍了开关柜局部放电检测方法中的超声波法和特高频法。
着重说明特高频法在开关柜带电检测中的定位技术。
在实际运行高压开关柜中研究了特高频法局部放电定位技术的有效性和可行性。
结果表明：采用特高频检测幅值比较和时间差法的局部放电定位技术对开关柜局部放电缺陷的检测和定位是有效可行的。
高压开关柜局部放电超声波法和特高频法检测定位技术可为现场检修提供理论基础。
关键词：开关柜；局部放电；超声波；特高频；定位技术引言在对电力需求越来越大的今天，对供电的可靠性提出了越来越高的要求，高压开关柜作为向用户供电的最直接的设备，其运行的稳定性至关重要。
各类绝缘缺陷在发展到最终击穿并造成事故之前，往往要先经过局部放电阶段，局部放电的强弱能够及时有效的反映高压开关柜的绝缘状态，因而对高压开关柜运行状态的检测十分必要。
局部放电的检测和定位是根据局部放电过程中产生的电磁波、声、光、热等现象来确定的。
不同位置、不同放电类型所产生的局放现象不同，所以一般开关柜局放带电检测使用声电联合法。
1.局部放电检测技术1.1 超声波法局部放电检测技术超声检测原理：局部放电前，放电点周围的电场应力、介质应力、粒子力处于相对平衡状态。
局部放电是一种快速的电荷释放或迁移过程，导致放电点周围的电场应力、机械应力与粒子力失去平衡状态而产生振荡变化过程；机械应力与粒子力的快速振荡，导致放电点周围介质的振动现象，从而产生声波信号。
超声波主要检测的是表面放电，主要为相间放电。
主要检测到的故障集中于电缆头、电缆故障指示器、母线穿墙套管、母排处等。
另外超声波方法可检测柜内螺丝松动等机械故障。
1.2 UHF法局部放电检测定位技术局部放电发生时，由于电荷的迅速转移，形成持续时间在ns 级的放电脉冲，并产生频率分量极其丰富的电磁信号（上限可达到数GHz）[1]。
由于现场干扰大，而这些干扰大多频率<300 MHz，为了避开现场干扰，提高局部放电检测的信噪比，所以特高频法选择在0.3～3 G Hz频段对局部放电的电磁辐射信号进行检测。
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。
电气设备局部放电超声波检测研究论文（优秀范文五篇）第一篇：电气设备局部放电超声波检测研究论文摘要：:近年来，国家电力工业迅速发展，国家电网规模不断扩大，电压等级也在不断地提高，同时也对电气设备的运行提出了较高要求，基于此，本文针对电气设备局部放电的超声波检测进行了详细研究。
首先从超声波检测原理和超声波检测系统两个方面分析超声波检测技术，然后通过具体的实验，得出实验结果，从而明确电气设备局部放电中的超声波检测技术特点，以此确定有效检测电气设备局部放电的手段。
关键词：:超声波检测原理;局部放电;声波分量;压电传感器局部放电会对电气设备造成不良影响，如果长期存在局部放电，那么电气设备的老化速度就会加快，因此必须要定期对电气设备进行局部放电实验，以此保证设备的正常运行。
通过局部放电实验确定检测电气设备局部放电的有效技术，也能够了解设备的绝缘状况。
而在电气设备局部放电时，会产生电脉冲、超声波、局部过热等情况，因此出现了多种不同的检测方法，而本文主要针对超声波检测方法进行分析。
一、电气设备局部放电的超声波检测原理和系统分析(一)超声波检测原理造成电气设备出现局部放电的原因是因为绝缘故障，所以当发生局部放电时，区域内的分子会形成剧烈的撞击，同时介质也会受到影响，发生瞬时体积改变的情况，还会产生反射和折射现象，在分子介质等因素下，从宏观上产生一定的脉冲压力波，超声波就是其中的声波分量之一。
［1］如果此时在设备外部安装相应的声电转换器，就可以将声音信号转化为电信号，从而将声音信号转变为电信号，经过相应的处理后，就可以得到局部放电信息的特征量。
在常见的设备局部放电实验中，超声波检测方法不会受到电气干扰，也可以实现远距离无线测量，和其他几种传统检测方法相比，具有着无法替代的优点，不仅如此，超声波检测在检测大容量电容器时，灵敏度较高，甚至高于电脉冲法。
(二)超声波检测系统超声波系统中包括了压电传感器、前置仪表放大、滤波电路、数字存储示波器、主放大电路等部分，在完成具体的检测后，得到的检测结果就会输入到计算机中进行处理。
特高频和超声波原理及在GIS局部放电例析前言GIS目前的预防性试验手段较少，为了防止GIS 的事故，有必要对GIS 内部绝缘状态，在带电状态下进行预防诊断；随着科技的发展，借助一些专业设备及软件进行分析、判断是否有异常。
对GIS进行局部放电检测可以弥补耐压试验的不足，通过在线检测能发现GIS制造和安装的“清洁度”，能发现绝缘制造工艺和安装过程中的缺陷、差错，及时发现各种可能的异常或故障预兆，从而进行及时、有效的处理，确保设备安全运行，避免重大事故发生。
一、GIS绝缘缺陷类型分析要深入研究GIS局部放电，首先应将缺陷进行分类，并了解各类缺陷的特征、严重程度及发生的绝缘故障比率，然后针对不同类型的缺陷进行分析研究，从而找到影响绝缘故障的主要因素。
根据一组统计数据，由不同绝缘缺陷引发的故障比例见表1.1。
下面针对GIS内部几种常见的缺陷分别进行了具体分析微粒及异物的影响从表1统计中看出，自由微粒及异物故障占总故障的20%。
究其产生的原因，主要是现场安装条件不如生产工厂优越，无法彻底清除GIS设备内部的微粒及异物，这些微粒及异物以自由金属微粒危害最甚。
GIS设备内部的金属微粒，具有以下几个主要特征：1）自由金属微粒在电压作用下获得电荷并发生移动，当电压超过一定值时，这些微粒就能在接地外壳和高压导体之间跳动，从而发生局部放电。
2）当金属微粒移动靠近而未接触高压导体时，如果距离小于某一极限值，在强电场力作用下，容易引起局部放电。
3）绝缘子表面上的金属微粒，常常在设备交接试验时检测不出来，经过一段运行，由于机械振动或操作过电压引起的静电力，使它产生轻微的移动而形成微粒堆积，在某种程度上加大了放电发生的几率。
4）当金属微粒游离到绝缘子的表面，在一定条件下被固定下来时（比如被油脂粘住），这样绝缘子表面的金属微粒状似金属突出物，在高电压环境下，极易造成尖端放电。
接触不良的影响据统计，在GIS设备所有运行故障中，接触不良发生的故障达到29%，占所有故障发生率之首。
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析【摘要】本文主要对GIS超声波局部放电检测技术的应用进行了分析。
在首先介绍了研究背景和研究意义。
在分别讨论了GIS超声波局部放电检测技术的原理、在电力设备和变电站中的应用以及技术的优势和发展趋势。
结论部分总结了GIS超声波局部放电检测技术的应用前景，并展望了未来的发展方向。
通过本文的研究，可以看出GIS超声波局部放电检测技术在电力系统中的重要性和潜在应用价值，为电力设备的安全性和可靠性提供了新的检测手段，具有广阔的发展空间和前景。
【关键词】GIS, 超声波, 局部放电, 检测技术, 应用分析, 电力设备, 变电站, 优势, 发展趋势, 应用前景, 总结与展望1. 引言1.1 研究背景从全球范围来看，电力设备在运行过程中常常会出现故障，其中局部放电是一种常见的故障形式。
局部放电不仅会导致设备损坏，还可能引发火灾和停电等严重后果。
对局部放电的准确检测和及时处理至关重要。
随着电力设备的不断更新换代和电力系统的规模不断扩大，GIS超声波局部放电检测技术在电力设备中的应用也变得日益重要。
通过对该技术的研究和应用分析，可以有效提升电力设备的安全性和可靠性，确保电力系统的稳定运行，为保障电力供应安全做出积极贡献。
1.2 研究意义GIS超声波局部放电检测技术的应用分析引言GIS（Gas Insulated Switchgear）是一种常见的电力设备，被广泛用于电力系统中以实现隔离、控制和保护。
在长时间运行过程中，GIS设备可能会发生局部放电现象，这会导致设备损坏，甚至引发事故。
对GIS设备进行定期的局部放电检测是非常重要的。
研究GIS超声波局部放电检测技术的应用，不仅有助于提升电力设备的安全性和可靠性，也有助于优化电力系统的运行管理，促进电力行业的发展和进步。
GIS超声波局部放电检测技术的研究具有重要的现实意义和深远的发展前景。
2. 正文2.1 GIS超声波局部放电检测技术原理GIS超声波局部放电检测技术是利用超声波技术来检测GIS设备中可能存在的局部放电缺陷。
特高频和超声波局部放电综合检测技术的应用摘要：随着国家特高输电战略的逐步实施和建设智能电网计划的不断完善，GIS设备在整个电网中的应用越来越多。
应用超声波法和超高频法综合检测技术，对GIS、开关柜及部分异常设备进行检测，发现GIS 及开关柜等多起设备隐患．并采取相应措施进行了处理．确保了电网的安全运行。
超声波法和超高频法均是现场局部放电的主要检测方法。
超声波法对自由颗粒缺陷具有较高的灵敏度；超高频法对设备内部的金属尖端放电、接触不良放电、GIS 盆式绝缘子上的自由金属颗粒和内部缺陷反映较灵敏，使用时可根据实际情况进行选择。
关键词：特高频；超声波；综合应用GIS由于内空极为有限，导致工作场强很高，内部绝缘裕度相对较小，在严格控制的环境条件下，SF6 气体的击穿强度可望达到相当高的水平，但实际上由于组装环境等因素影响，通常只能达到期望值的一半左右，甚至更低。
一旦GIS 设备内部出现绝缘缺陷，极易发生设备故障，而且引起的停电时间长，检修费用高.事故分析表明，悬浮微粒或污染物进入GIS 盆式绝缘子内侧根部区域．改变了气室内部的空间电场分布，导致局部电场发生畸变，最终由悬浮微粒或污染物引起盆式绝缘子中心导体沿面对外壳放电。
特高频／超声波局放测量技术能有效检测GIS 设备缺陷导致的局部放电，能及时发现和避免GIS 事故的发生，保障GIS 设备的安全稳定运行。
1GIS 局部放电检测原理超声波法、特高频法是目前国内外GIS 局放检测的主要手段，它们都是通过对接收信号进行数据分析，重点关注特征量大小，与典型图谱进行对比，以检测GIS 中各种类型的缺陷，如毛刺放电、自由颗粒、悬浮屏蔽、绝缘子上的颗粒等。
1、特高频局部放电检测原理。
当局部放电在小范围内发生时，气体击穿过程很快，将产生持续时间为ns级的脉冲电流，同时向周围辐射出0.3-3GHZ的电磁波，其在GIS 中是以TEM波和TM波形式传播的，GIS 的同轴结构相当于导引电磁波的波导管，1个GIS 系统如同一系列的谐振腔，谐振腔中信号衰减较小，通常1个ns级的局部放电信号可以持续10ms以上。
特高频和超声波局部放电检测在广西电网中的应用研究兰国良（广西电网公司南宁供电局，广西南宁530031）LIAN Guo-liang（NanNing Power Supply, Guangxi Power Grid,nanning,530031）摘要:本文介绍了特高频和超声波技术的基本原理，两者的联合应用在广西电网GIS、开关柜等设备中的积极作用，为掌握广西电网带电设备运行状况提供了一种准确、有效的检测手段。
并局部局部放电检测中的作用，分析了传统专家系统的不足，介绍了小波网络方法，并将小波网络模型与BP人工神经网络模型进行了比较，最后选择实例说明了小波网络具有较强的逼近和容错能力、较快的收敛速度和较好的预报效果模型，能够较好的应用到编制变电站绝缘在线检测专家系统中。
关键词：小波网络; 专家系统; 神经网络; 学习训练Abstract: This paper analyzes the default of the traditional expert system, introduces the methods of wavelet networks, compare the methods of wavelet networks and BP artificial neural network, in the end choice the example to interpret the wavelet have the stronger ability of approach and contain fault、faster restrain speed and predict effect model,this model is good applied to the design of online monitoring of transformer substation insulation.Key words: the wavelet work; expert system; BP medol; learn and train1 前言：对电气设备进行局部放电试验是电气设备制造和运行中的一项重要预防性试验。
– 26 –工作研究·GIS 设备局部放电超声波/特高频联合检测的应用研究doi:10.16648/ki.1005-2917.2019.04.018GIS 设备局部放电超声波/特高频联合检测的应用研究刘磊（国网湖南水电公司，湖南 长沙 410000）摘要： GIS 设备是电力系统中的重要部分，其设备故障是导致电力系统的运行故障最重要的部分，因此确保GIS 设备的安全稳定运行可以充分确保整个电力系统的稳定性。
对GIS 进行局部放电检测可以对其内部的缺陷情况进行检测，以便进行及时的维护保养。
超声波和特高频检测方法是常用的局部放电检测方式，其各有优劣势。
本文对两种方式进行了着重介绍，并对两种方法联合测试在GIS 设备的应用进行了实例说明。
关键词： 局部放电；超声波检测；特高频检测方法引言气体绝缘金属封闭开关设备（GIS ）对于电力系统的作用十分重要，如果GIS 在运行中出现故障，可能会引发比较严重的问题，甚至会引发大面积的停电情况。
按照GIS 的结构分析，其可以分为隔离开关、隔离器、接地系统、互感器和避雷系统等组成，GIS 从其制造、运输、安装及使用过程中均存在一些风险，影响着电力系统的稳定运行。
在所有GIS 故障中，发生最多的故障类型为绝缘子故障，据相关数据显示，绝缘子故障约占GIS 故障类型的27%，因此需要格外关注GIS 设备的绝缘性，充分保证GIS 的稳定性，提升电力系统的经济性。
按照故障类型总结数据和经验，影响GIS 绝缘故障的类型有绝缘系统内部存在缺陷导致绝缘消减或丧失，电极表面出现凸起异常，接地出现接触不良情况，另外设备在制造或者安装过程中如果有残存金属微粒也会造成设备的局部出现放电情况。
通过采取局部放电检测手段进行设备检查，可以检测其内部早期的缺陷，因这些缺陷还不至于对系统运行造成影响，通过对这些早期缺陷进行干预，避免后期运行中产生故障。
1. 检测原理1.1 超声波检测原理在进行局部放电检测过程中，会伴随产生声波发射现象。
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。
特高频和超声波局部放电检测在广西电网中的应用研究兰国良（广西电网公司南宁供电局，广西南宁530031）LIAN Guo-liang（NanNing Power Supply, Guangxi Power Grid,nanning,530031）摘要:本文介绍了特高频和超声波技术的基本原理，两者的联合应用在广西电网GIS、开关柜等设备中的积极作用，为掌握广西电网带电设备运行状况提供了一种准确、有效的检测手段。
并局部局部放电检测中的作用，分析了传统专家系统的不足，介绍了小波网络方法，并将小波网络模型与BP人工神经网络模型进行了比较，最后选择实例说明了小波网络具有较强的逼近和容错能力、较快的收敛速度和较好的预报效果模型，能够较好的应用到编制变电站绝缘在线检测专家系统中。
关键词：小波网络; 专家系统; 神经网络; 学习训练Abstract: This paper analyzes the default of the traditional expert system, introduces the methods of wavelet networks, compare the methods of wavelet networks and BP artificial neural network, in the end choice the example to interpret the wavelet have the stronger ability of approach and contain fault、faster restrain speed and predict effect model,this model is good applied to the design of online monitoring of transformer substation insulation.Key words: the wavelet work; expert system; BP medol; learn and train1 前言：对电气设备进行局部放电试验是电气设备制造和运行中的一项重要预防性试验。
局部放电如果长期存在，会加速设备老化，在一定条件下甚至会造成绝缘破坏，严重影响设备的正常运行。
在 GIS 各类故障中，绝缘故障占有较大比例。
实际运行情况表明，绝缘击穿多发生在固体绝缘表面，并经常发生在 GIS 投运以后不久的一段时间里，故障发生时常常并没有发生系统操作，不存在过电压。
导致这类绝缘故障主要是一些小的绝缘缺陷，如内部杂毛、毛刺、接触不良、浮电位和固体绝缘表面脏污等。
这些缺陷通常比较微小和隐蔽，不足以导致在工频耐压作用下会发生局部放电，使缺陷逐渐发展扩大，还可以使放电所产生的电荷在固体绝缘表面逐渐积累，导致电场分布严重畸变。
显然，要及时发现这类潜伏的绝缘缺陷，必须依靠局部放电检测。
电气设备进行局部放电在线监测是了解设备的绝缘状况，确定绝缘故障产生的部位及其原因的最有效手段之一。
特高频法（UHF）和超声波法是目前国际上公认的、最适合现场使用的局部放电检测技术，其有效性得到 CIGRE 联合工作组的一致认同。
目前，这种灵敏的、几乎无干扰的技术，已被广泛应用于高压电力设备的局部放电在线监测或巡检工作。
2 基本原理：目前现场检测GIS局部放电的常用方法是超声波法和电气法。
根据国际大电网会议CIGRE WG33/23-12工作组对GIS局部放电检测方法的研究，认为超高频法（UHF）的抗干扰能力最好，检测范围较大，且对所有放电类型都比较敏感；而超声波法则对测量近距离范围内的自由移动颗粒比较灵敏，且便于确定故障的位置。
UHF法和AE法作为两种不同的检测诊断手段，可起到相互补充的作用。
（一）特高频检测法（UHF法）局部放电所产生电磁波的频谱特性与放电源的几何形状及放电间隙的绝缘强度有关。
当放电间隙比较小时，放电过程的时间比较短，电流脉冲陡度较大，能辐射出较高频率的电磁波；而放电间隙的绝缘强度比较高时，击穿过程也会较快，此时电流脉冲的陡度也较大，辐射高频电磁波的能力也会较强。
例如：空气中电晕放电所产生的脉冲电流波形具有比较低的陡度，超过300MHz的频率分量很少，相比之下，SF6 气体所产生的脉冲电流波形，则具有纳秒级的脉冲陡度，脉冲持续时间也介于1～100ns之间，因此可产生大量的频率在300MHz以上的特高频电磁波信号。
传统的局部放电检测技术，由于测量频率较低，测量频带与周围环境的强干扰源的频带重叠，易受外界干扰的影响，既不能避开干扰，也不容易区分放电与干扰，即使采取复杂的抗干扰措施，也很难应用于运行设备的局部放电测量。
而UHF检测技术，则是在300～1500MHz宽频带内接收局部放电所产生的特高频（UHF）电磁脉冲信号。
由于UHF信号传播时衰减很快，故GIS以外的特高频段的电磁干扰信号（如空气中的电晕放电），不仅频带比GIS中局部放电信号的窄，其强度也会随频率增加而迅速下降，进入GIS的特高频分量相对较少，因而可以避开绝大多数的空气放电脉冲干扰。
而对于分布在UHF检测频段内的固定频率干扰（如移动通讯、电视、雷达等信号），则可通过调整检测频带来避开这些干扰频段，从而达到在线检测局部放电信号的目的。
GIS设备上的多处位置都装有盆式绝缘子，这些绝缘子均为非铁磁材料，可以透射特高频电磁波信号。
当GIS设备局部放电产生的电磁波沿金属轴（筒）传播时，部分信号可通过绝缘子向外辐射，通过如图所示的体外检测方式，即利用外置式UHF传感器，可以接收到从这些部位泄漏出来的局部放电特高频电磁波信号。
虽然通过盆式绝缘子缝隙传播出的特高频信号相对较弱，但由于GIS上众多的盆式绝缘子提供了众多的可检测位置，更容易把传感器靠近信号源（尤其是检测来自于盆式绝缘子上的局部放电信号时），可避免信号长距离传播所产生的衰减。
GIS设备的金属同轴结构类似一个波导，其内部局部放电所产生的特高频信号可有效地、几乎无衰减地沿着它进行长距离传播，故国际上普遍认为，即使考虑到GIS绝缘屏障对UHF信号的衰减，UHF法也可灵敏检测到10米范围内的、放电量小于10pC的各类局部放电信号。
同样，特高频电磁波在变压器油中呈球面波以光速传播。
根据电磁波理论，在金属覆盖的装置内检测电磁波信号时，若波长小于外壳的尺寸，则信号传播时衰减很小（传播10米仅衰减50%左右），而UHF频段的波长均小于1米，恰恰远小于变压器油箱的尺寸，故从放电源发射的UHF电磁波，在经过多次折反射后，最终均能基本无衰减地到达传感器部位。
另外，金属箱体在起到汇聚电磁波能量的同时，还具有电磁屏蔽作用，使得外部的电磁干扰不易进入箱体内部，故在使用UHF法检测局部放电时，通常可获得较好的信噪比和检测灵敏度。
检测GIS中局部放电的特高频信号，可采用宽带和窄带两种检测方式。
其中窄带检测可方便、有效避开高频电视、移动电话等通讯信号的影响，现场使用更易获得较高的信噪比和检测灵敏度。
PDM2000就是采用了窄带选频检测技术，并且有多种测量带宽可供选择，以便在不同现场干扰情况下均能得到足够的检测灵敏度。
（二）超声波检测法（AE法）局部放电在产生电磁波的同时，还会产生声波信号。
超声波检测法就是通过在GIS外壳上安装声发射（AE）传感器，来达到检测、识别和定位GIS中局部放电缺陷的目的。
局部放电脉冲在液体中所产生的声波，其声压要比空气中的大20000倍左右，理论上讲，用超声波法检测变压器、互感器油中的局部放电要比检测空气或SF6气体中的灵敏，且传播时衰减很小。
但对于结构较为复杂且尺寸较大的变压器，声波信号在向外壳传播过程中，会明显受到铁心、夹件、线圈、绝缘纸板等固体绝缘材料的阻挡和衰减，实际所能达到的检测灵敏度将大打折扣。
如果传感器接近放电缺陷，或者传播途径中无固体材料的阻挡，则通常可达到较高的检测灵敏度，例如绕组围屏及相间隔板的放电、分接开关接触不良的放电、绕组出线及引线绝缘的放电、最外层绕组表面的放电、磁屏蔽及静电屏蔽的悬浮放电等。
但在测量点远离缺陷的情况下，或者对发生在固体结构深处的局部放电，因声波信号在传播时要受到严密的阻隔和衰减，通常难以在油箱表面接收到有效的信号，当然更无法进行定位，故无论是进口或国产的超声定位系统，定位是有盲区、有局限性的。
在GIS中，通过SF6气体传播的声波和在变压器油中一样，只有纵波。
检测频率较低时易受环境噪声的影响，较高时则信号衰减严重，故在检测GIS中的声波信号的最佳频率为10～40kHz之间（如图所示），由于声波在SF6气体中的传播速度很慢（约为140m/s），约为油中传播速度的1/10，空气中的1/2，且在传播时衰减很大（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，故超声诊断法在用于检测GIS设备时，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，这包含了母线上、母线周围以及金属微粒引起的放电的大部分情况,该灵敏度水平可与其它方法相比拟。
但在测量点远离缺陷的其它情况下，灵敏度将大为降低，这是超声波法的主要缺点，然而，这个特性却提供了定位的本领。
对于移动中的颗粒，超声波法要比传统的局部放电测量法敏感。
但对于检测来自位于绝缘子上颗粒引起的放电，这个方法还存在一些问题，由于在环氧树脂绝缘中超声波信号衰减很大，故该方法很难检测到环氧树脂绝缘中的缺陷（例如气泡）。
此外，超声波法还有一个明显的优势，就是可在出现放电活动之前，检测到GIS内部可能存在的悬浮金属颗粒，并可鉴别这些颗粒的大小并评估它的危害程度。
而对于特高频检测法和传统的脉冲电流检测法，则通常不会对这些尚未形成放电的潜伏性缺陷做出响应。
PDM2000采用高灵敏度的声发射传感器和前置放大器，确保了其检测灵敏度与国际同类产品相当，并且具备较全面的检测及分析功能。
3 广西电网特高频和超声波的开展应用）特高频和超声波在GIS中的应用1）河池220kV水南站异响检测及分析河池供电局220kV水南变电站220kV GIS运行中自投运后，220kV GIS I段母线水车II 线间隔处发出内部异常响声，声音时断时续，响声持续时间较短而无规律，经初步分析GIS 内部可能存在接触不良的重大缺陷，采用北京圣泰实时电气技术有限公司生产的PDM2000特高频和超声波局部放电测试仪对响声部位进行了反复检测，结果及分析如下：1 伴随响声时的测试图谱A m p l i t u d e (m V )-57.8d0.29m Qp 图1 特高频谱图A m p l i t u d e (m V )71.6dB3.8mV Qp4590135180225270315360612182430图2 超声波谱图1.2 测试图谱二A m p l i t u d e (m V )-57.8d0.29m Qp 045901351802252703153600.000.060.120.180.240.30图3 特高频谱图A m p l i t u d e (m V )4pC0.008m Qp4590135180225270315360P hase(deg)0.000.060.120.180.240.30图4 超声波谱图2 图谱分析由图谱1、2、3、4中可明显看到，有异响时能同时检测到特高频和超声波信号，两者趋势图明显增大，并且两者有良好的相关性，同时图谱中F1值（单峰含量）较大，说明GIS 内部存在局部放电信号，并且排除了属于自由颗粒放电的缺陷； 特高频信号发生相位基本较为稳定，PRPD 火焰图谱中表现出基本的“对称”特征，但信号幅度较不稳定，并且各次放电次数并不一致，据此推断属于轻度的典型局部放电特征； 通过变换超声波传感器的位置，进行最大超声波信号探测定位时，发现位于I 段母线气室靠近水车II 线C 相侧面的法兰下方测得的幅度峰值最大，见图4超声波谱图。
