特高频局部放电检测技术

特高频检测技术发现GIS设备内部局部放电故障特高频法（Ultra High Frequency，简称UHF），是近年发展起来的一种新的GIS设备局部放电的检测技术。

设备的故障排查关系到电网运行的稳定。

运用不同的方法对设备内部放电进行检测判别才能更高效的对故障进行有针对性的故障处理。

标签：特高频法（Ultra High Frequency）检测;特高频（UHF）故障定位引言随着GIS在特高压电网及其电力相关系统中的广泛应用，GIS设备的稳定安全运行成为了电网维护的重要环节。

其中，断路器内部局部放电故障是常见的GIS设备内部局部放电案例，检测GIS设备内部局部放电的方法有很多种，包括了化学检测法、振动测量法、电气检测法和特高频法（UHF）。

1 特高频检测技术（UHF）1.1 特高频检测原理电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高，当局部放电在很小的范围内发生时，击穿过程很快，将产生很陡的脉冲电流，其上升时间小于1ns，并激发频率高达数GHz的电磁波。

应用宽带高频天线（300MHz-1.5GHz传感器）检测GIS内部局放电流激发的电磁波信号，从而反应GIS内部局部放电的类型及大体位置。

根据传感器安装位置不同，该方法分为内置法与外置法两种。

由于现场的晕干扰主要集中在300MHz频段以下，因此特高频法能有效地避开现场的电晕等干扰，具有较高的灵敏度和抗干扰能力，可实现局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识别等优点。

2 利用特高频检测技术（UHF）检测GIS设备内部局部放电案例2.1 案例经过国网新疆电力有限公司检修公司750kV五家渠变电站2018年11月13日，五家渠750千伏Ⅱ母带电后，运维人员巡视时发现750千伏Ⅱ母避雷器B、C相有异常声响。

检修公司试验人员随即开展了特高频局放测试等测试工作。

经测试发现750千伏Ⅱ母避雷器B、C相存在疑似悬浮放电局放信号，且SO2组份含量超过规程注意值;A相无异常。

为验证五家渠750千伏Ⅰ母避雷器是否具有同样问题，2018年11月16日，五家渠750千伏Ⅰ母母线带电后，发现750千伏Ⅰ母避雷器B相出现同样异常声响，且通过测试发现750千伏Ⅰ母避雷器B相存在疑似悬浮电位局放信号，且SO2组份含量超过规程注意值。

特高频局部放电检测技术知识讲解电力设备的局部放电是一种常见的电气现象，它预示着设备的绝缘状况可能出现问题。

特高频局部放电检测技术是一种先进的检测技术，能够有效地检测和识别电力设备的局部放电。

本文将详细介绍特高频局部放电检测技术的原理、应用及优势。

一、特高频局部放电检测技术原理特高频局部放电检测技术主要利用局部放电产生的电磁波进行检测。

当电力设备发生局部放电时，放电产生的电流会激发出电磁波，这些电磁波的频率通常在数吉赫兹到数百吉赫兹之间。

特高频局部放电检测设备能够捕捉到这些特高频电磁波，并对其进行处理和分析。

二、特高频局部放电检测技术的应用特高频局部放电检测技术在电力设备检测中具有广泛的应用。

例如，它可以用于变压器、电缆、断路器等电力设备的检测。

通过对特高频电磁波的分析，可以判断出设备的绝缘状况，发现潜在的故障，从而预防设备故障的发生。

三、特高频局部放电检测技术的优势特高频局部放电检测技术相比传统的检测方法具有以下优势：1、高灵敏度：特高频局部放电检测技术对局部放电产生的电磁波非常敏感，可以检测到非常微弱的放电信号，从而能够发现潜在的设备故障。

2、宽频带：特高频局部放电检测设备具有宽频带的接收能力，可以接收到的电磁波频率范围很广，从而能够获得更全面的设备信息。

3、抗干扰能力强：特高频局部放电检测技术对噪声的抑制能力较强，可以有效地避免干扰信号对检测结果的影响。

4、非接触式检测：特高频局部放电检测技术可以采用非接触式的方式进行检测，无需接触设备，从而不会对设备的正常运行产生影响。

四、结论特高频局部放电检测技术是一种先进的电力设备检测技术，具有高灵敏度、宽频带、抗干扰能力强和非接触式检测等优势。

通过对电力设备的特高频电磁波进行检测和分析，可以有效地发现潜在的设备故障，预防设备故障的发生。

在未来的电力设备检测中，特高频局部放电检测技术将会发挥越来越重要的作用。

随着电力系统的不断发展，人们对电力设备的安全与稳定性要求越来越高。

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特高频局部放电检测方法总结1.GIS局部放电检测方法概述国内专家研究结果显示1,2：光学检测法、化学检测法、声学检测法、电学检测法共四种方法可以实现GIS局部放电的检测。

但是光学检测法对未知监测点检测难度大，且其灵敏度容易受到环境影响；化学检测法检测时间较长，不能快速检测GIS中局放信号，以上原因严重限制了以上两种方法的应用和普及。

因此，下文将主要针对声学检测法和电学检测法进行对比描述，详见表1.1。

表1.1三种局放检测方法对比从表1.1可以看出，特高频法和超声检测法为当前主流的两种GIS局部放电检测方法。

两种方法不仅适合离线检测，也适用于在线监测系统。

2.特高频法在国内外的应用情况说明国内外有多家企业、研究机构使用特高频法检测GIS、变压器设备总局部放电信号，并完成放电信号类型聚类、分离，故障定位等内容。

其中国外比较有代表性的公司有英国DMS，PSD，omicron等，国内具有代表性的公司包括上海华乘，陕西公众智能等。

国内具有代表性的研究机构包括华北电力，西安交大，清华大学等。

3.特高频法实现方式说明特高频法使用的频段较高——300~1500MHz。

当前的采集系统（ADC）无法覆盖整个频段，从而完成对局放信号的有效采集。

即使采集系统可以对此频段进行有效的采样，但其产生的海量数据给信号处理单元带来巨大挑战。

除此之外，我们主要关心局部放电信号的峰值，放电次数和相位数据，以便完成放电量计算，放电谱图绘制，故障定位等内容。

海量数据中的其他数据都是无用的，即使采集回来也是要被丢弃的。

基于以上原因，在工程实现中，国内外的公司和研究机构通常使用两种方式完成特高频局放信号到低频信号（0~30Mhz）的转换——调频、混频方式和检波方式。

其中DMS公司（峰值检测，没有时域波形），华北电力（李成榕等）的特高频法使用检波方式将特高频信号转换为低频信号；omicron，西安交大（李彦明等），清华大学（刘卫东等）则使用调频、混频方式将高频信号转换为低频信号。

第3章特高频局部放电检测技术第三章特高频局部放电检测技术目录第1节特高频局放检测技术概述 (3)1.1 发展历程 (3)1.2 技术特点 (5)1.2.1 技术优势 (5)1.2.2 局限性 (6)1.2.3 适用范围 (7)1.2.4 技术难点 (7)1.3 应用情况 (9)1.3.1 国外应用情况 (9)1.3.2 国内应用情况 (10)第2节特高频局放检测技术基本原理 (11)2.1 特高频局放电磁波信号基本知识 (11)2.1 GIS内部电磁波的传播特性 (11)2.3 特高频局放检测技术基本原理 (13)2.3 特高频局放检测装置组成及原理 (14)第3节特高频局放检测及诊断方法 (18)3.1 检测方法 (18)3.1.1 操作流程 (18)3.1.2 注意事项 (20)3.2 诊断方法 (21)3.2.1 诊断流程 (21)3.2.2 现场常见干扰及排除方法 (22)3.2.3 放电缺陷类型识别与诊断 (25)3.2.4 放电源定位 (28)3.2.5 局部放电严重程度判定 (29)第4节典型案例分析 (30)4.1 220kV GIS盆式绝缘子内部气隙缺陷检测 (30)4.2 110kV电缆-GIS终端绝缘内部气隙缺陷检测 (32)4.3 220kV GIS内部刀闸放电缺陷检测 (37)参考文献 (43)第1节特高频局放检测技术概述1.1 发展历程电力设备内发生局部放电时的电流脉冲（上升沿为ns级）能在内部激励频率高达数GHz的电磁波，特高频（Ultra High Frequency，UHF）局部放电检测技术就是通过检测这种电磁波信号实现局部放电检测的目的。

特高频法检测频段高（通常为300M～3000MHz），具有抗干扰能力强、检测灵敏度高等优点，可用于电力设备局部放电类缺陷的检测、定位和故障类型识别[1]。

特高频法过去曾被称为“超高频法”。

但是按照中华人民共和国无线电频率划分规定，300MHz~3000MHz频带划分为特高频，因此该检测方法的正式名称为特高频法。

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。