GIS設備的絕緣介質為SF6,如果發(fā)生局部放電,局部放電的強大電場沖擊作用下,GIS設備內部的SF6氣體容易發(fā)生分解形成特殊化學物質或者發(fā)出亮光,這些化學和光學的特性也是局放檢測的關注因素。局放的出現(xiàn)可能使通道氣壓驟增,并伴隨著超聲波
的產生,同時外殼上也會產生多種聲波,監(jiān)測這些波變化特征也是檢測局放的主要途徑之一。
在局放過程中會產生聲、光、電等多種信號,而超高頻法則通過檢測其中的超高頻電磁波檢測是否發(fā)生局放。因為超高頻電磁波擁有復雜的諧振模式,因此在GIS設備里存在極度復雜的傳播過程,傳播形式混雜著橫向電場波、橫向電磁波和橫向電磁場波。超高頻法在線監(jiān)測GIS局放的關鍵在于UHF傳感器,用其檢測GIS設備局部放電所激發(fā)的電磁諧振波。傳感器靈敏度用平均等效高度來表征,傳感器平均等效高度是指在規(guī)定的測試頻帶內,在各頻率點等效高度的累計平均值,是表征傳感器接收局部放電UHF信號能力的一項指標。
超高頻(UHF)傳感器安裝在GIS的盤式絕緣法蘭上,因為其傳感裝置和檢測回路與高壓設備電氣回路沒有任何直接接觸,所以不會影響設備的正常運行。下圖1為超高頻(UHF傳感器與其在GIS設備安裝位置,圖2為特高頻(UHF)傳感器的應用形態(tài),其主要用途是監(jiān)測GIS局部放電點,覆蓋范圍達到3-5m。
圖1 超高頻(UHF)傳感器與其在GIS設備安裝位置
圖2 特高頻(UHF)傳感器的應用形態(tài)
UHF原理圖
1)只檢測超高頻電磁波信號,有效避開電網運行過程中的電磁干擾,抗電磁干擾能力強;
2)具有較高的靈敏度;
3)能夠利用放電源到不同傳感器的時間差精確定位放電源;
4)具有普適性,可用于檢測各種不同的局放類型。
也存在一些缺點例如,檢測設備造價昂貴,傳感器采用普遍的外置法時靈敏度不如內置時。但超高頻法以其穩(wěn)定和多優(yōu)點成為GIS局部放電在線監(jiān)測中最為常用的方法。