GIS局部放電檢測的研究狀況（1）

來源：揚州國浩電氣有限公司 2025年05月11日 07:29

GIS局放檢測

在電場作用下，絕緣系統只有部分區域發生放電，而沒有貫穿施加電壓的導體之間，即尚未擊穿，這種現象稱之為局部放電。對于被氣體包圍的導體附近發生的局部放電，也可稱之為電暈。

對GIS局部放電現階段研究結果表明：其放電脈沖具有非常快的上升前沿，所激發的電磁能量在GIS氣室內來回傳播;同時，微小的火花或電暈放電會使電離氣體通道發生擴散，產生超聲壓力波，出現被激勵的原子發光致使SF6氣體產生化學分解物。因此，對應GIS產生的PD所誘發的許多物理和化學效應有很多檢測的方法，大致可分為電檢測法和非電檢測法兩大類。

非電檢測法主要包括超聲波測檢測法、光檢測法和化學檢測法。

(1) 超聲波檢測法

GIS的PD超聲波檢測法是利用安裝在GIS外殼上的傳感器來檢測內部缺陷放電時電子間劇烈碰撞產生的超聲波信號。由于該方法對GIS的運行沒有任何影響，因此，可對運行中的GIS進行在線監測。超聲波傳感器主要有加速度和聲發射兩種。超聲波檢測法的靈敏度不僅取決于PD產生的能量，而且主要取決于信號的傳播路徑。由于氣體、絕緣子、外殼、導體及其它部件對超聲波信號的傳播特性各不相同，聲信號在GIS中的傳播相當復雜；同時，PD形成的超聲波所產生的震動加速度很小，且信號隨距離衰減很快，檢測頻率也低，在現場存在各種強烈干擾的情況下，檢測的靈敏度不高，但主要優點是可在GIS外部進行測量，適用于委托試驗和周期性運行檢查。

(2) 光檢測法

光學方法是利用安裝在GIS中的光電傳感器如光電二極管或光電倍增器進行光測量來評價局部放電的強弱。由于光檢測探頭安裝在GIS內部，PD火花伴隨著強烈的光輻射，檢測系統幾乎不受各種電磁干擾，靈敏度較高，因此，其主要優點是能檢測放電的位置。但SF6氣體的光吸收能力隨著氣體密度的增大而提高，GIS內壁光滑而引起的反射會帶來影響，以及會出現檢測“死角”，因此，這種方法的準確性較低。另外，對實際GIS因有許多氣室，所以需要大量傳感器，檢測的成本高；同時，由于光檢測法的技術復雜，GIS的生產廠家一般不配備故障診斷的光檢測系統，用戶不可能在運行的GIS內部加裝光檢測傳感器。因此，這種方法不適合對已投運的GIS進行PD在線監測。

(3) 化學檢測法

在局部電弧和放電的作用下，SF6氣體將產生分解物。放電初期，分解物為金屬氟化物、SF4以及低氟化硫，它們極易與氧發生反應，在極短的時間內形成氟氧化物，的是SOF2和SO2F2，當放電發生在環氧材料附近時還會產生CF4。由于SOF2和SO2F2很穩定，可用容器將氣體樣本帶到實驗室進行分析，也可在現場用便攜式氣相色譜儀進行分析，檢測出的分解氣體靈敏度約在0.03ppm左右。

這種方法最初顯得很有吸引力，在小容量的實驗室測試中，大約50小時后可以測到10到15pC的放電量。但是，在GIS中發生PD時，診斷氣體會被SF6氣體強烈地稀釋；GIS中的吸附劑和干燥劑可能會影響化學方法的測量靈敏度；斷路器動作時產生的電弧又會引起誤判斷。因此，化學檢測法只能反映GIS中PD的總體程度，加上無法精確測定PD量，且測定時間較長，僅適合在實驗室對SF6氣體特性進行研究。

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GIS局部放電檢測的研究狀況（1）

(1) 超聲波檢測法

(2) 光檢測法

(3) 化學檢測法

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