使用GIS局部放電測(cè)試儀大量普查結(jié)果證明GIS在運(yùn)行環(huán)境下存在局部放電的機(jī)率遠(yuǎn)高于設(shè)備安裝及擴(kuò)建時(shí)的機(jī)率。普查中發(fā)現(xiàn)的缺陷均是因懸浮放電造成的，可見懸浮屏蔽類型缺陷在GIS設(shè)備故障中占比重相當(dāng)高。現(xiàn)將GIS中典型懸浮屏蔽缺陷局部放電的超聲波信號(hào)檢測(cè)、故障定位、故障診斷過程做詳細(xì)分析，并通過對(duì)GIS設(shè)備解體檢查來驗(yàn)證試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析判斷及定位的準(zhǔn)確性。以下為某實(shí)際案例：
    
在對(duì)某110kV變電站開展巡視過程中，發(fā)現(xiàn)101高壓斷路器在運(yùn)行中聲音增大，隨后進(jìn)行超聲波測(cè)試：GIS背景噪聲為2mV，放大器40dB，測(cè)量帶寬為10-100kHz。采用基于信號(hào)幅值變化法進(jìn)行超聲波法定位：首先將傳感器接近于初估聲源處(101開關(guān)A相機(jī)構(gòu)連桿處)測(cè)量數(shù)據(jù)為約500mV；然后將傳感器位置至于在A相下法蘭處，采集到的超聲信號(hào)幅值接近750mV，當(dāng)傳感器至于A相其他位置時(shí)均比法蘭處信號(hào)幅值低。測(cè)量B相相同位置的超聲信號(hào)幅值為15mV，再測(cè)量C相相同位置的超聲信號(hào)幅值為6mV?？梢姰?dāng)傳感器位置越偏離A相法蘭處，采集到的信號(hào)水平越微弱，可定位故障存在于101開關(guān)A相法蘭處。記錄該處在連續(xù)模式和相位模式下檢測(cè)到的超聲波局放信號(hào)數(shù)據(jù)如圖1和圖2所示。

                    圖1 連續(xù)模式下局放信號(hào)                                                       圖2 相位模式下局放信號(hào)  
我們主要從以下6個(gè)方而進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)超聲波信號(hào)進(jìn)行分析：①信號(hào)在連續(xù)模式下幅值：從圖1可以看出，局放信號(hào)的有效值達(dá)到120mV，峰值接近720mV，峰值因數(shù)為6。其有效值和峰值明顯增大，說明內(nèi)部存在較大的放電；② 50Hz和100Hz信號(hào)調(diào)制相關(guān)性：信號(hào)與100Hz相關(guān)性強(qiáng)烈，與50Hz相關(guān)性較弱，Vf2/Vf1≈2，放電信號(hào)主要表現(xiàn)為倍工頻周期信號(hào)，說明在高壓作用下某處因松動(dòng)、開路等產(chǎn)生震動(dòng)信號(hào)，存在懸浮故障；③相位模式信號(hào)：一個(gè)周期內(nèi)會(huì)有兩簇較集中的信號(hào)聚集點(diǎn)，工頻信號(hào)正負(fù)半周均能檢測(cè)到放電信號(hào)；從幅值與相位的關(guān)系分析，放電脈沖點(diǎn)陣主要集中分布在接近峰值的相位上，說明內(nèi)部存在由于松動(dòng)或接觸不良形成的禍合電容引起懸浮電位，當(dāng)電壓超過電容的耐壓值時(shí)發(fā)生大規(guī)模放電；④濾波器的頻段相應(yīng)情況：選用50kHz時(shí)，采集信號(hào)數(shù)值略有下降，與100kHz時(shí)相比較，其幅值變化不大。超聲波信號(hào)在不同介質(zhì)中傳播特性是在帶電導(dǎo)體、金屬外殼上由于介質(zhì)吸收效應(yīng)導(dǎo)致高頻信號(hào)衰減較小，在環(huán)氧樹脂絕緣中對(duì)信號(hào)有高吸收性。因此測(cè)的信號(hào)高頻分量衰減不大，說明放電位置靠近導(dǎo)電體；⑤測(cè)試點(diǎn)的分布情況：放電衰減范圍分布而積較大，也符合導(dǎo)電體放電的傳播特征；⑥放電現(xiàn)象是間歇式的，約間隔20-50s，放電持續(xù)30-90s左右。綜上所述，可確定101開關(guān)A相法蘭處內(nèi)部存在松動(dòng)或開路放電現(xiàn)象。

經(jīng)停電解體檢修，發(fā)現(xiàn)斷路器上部瓷套法蘭內(nèi)部CT引線絕緣均壓環(huán)松動(dòng)，均壓環(huán)形成溝槽且絕緣部位已經(jīng)存在嚴(yán)重電蝕磨損如圖3圖4所示。

                                                        圖3 導(dǎo)管電蝕嚴(yán)重                                                                                                                                    

                                              圖4 導(dǎo)管均壓環(huán)懸浮放電形成的溝槽
正是由于CT引線均壓環(huán)松動(dòng)，與引線導(dǎo)桿耦合出一個(gè)電容，導(dǎo)致容性放電。更換均壓環(huán)后，跟蹤測(cè)試均無異常。

該案例驗(yàn)證了根據(jù)超聲信號(hào)幅值增減變化可很好地對(duì)放電點(diǎn)定位，并且根據(jù)超聲波局放信號(hào)特征進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、故障定位及故障類型判斷的正確性。實(shí)踐證明超聲波法局放檢測(cè)是診斷GIS絕緣狀況的有效手段。