應(yīng)用背景
GIS(Gas Insulated Switchgear)是一種氣體絕緣的全封閉組合開(kāi)關(guān)電器,它把電力系統(tǒng)中斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、PT、CT、避雷器、母線、進(jìn)出線套管、電纜終端等封閉地組裝在一起,再充以SF6氣體,以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)體對(duì)斷口、相間及斷口間的可靠絕緣。
GIS具有較高的安全可靠性,是免維護(hù)設(shè)備。GIS同傳統(tǒng)敞開(kāi)式高壓配電裝置相比,具有許多后者不可比擬的優(yōu)點(diǎn),尤其是占地面積少、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)尤為突出。隨著電站智能化的發(fā)展,新建變電站也將更多地采用GIS變電站。
隨著GIS設(shè)備的廣泛應(yīng)用,也漸漸暴露出了一些問(wèn)題。例如內(nèi)部存在嚴(yán)重缺陷的GIS在運(yùn)行中會(huì)引起內(nèi)部絕緣閃絡(luò)或擊穿。國(guó)內(nèi)外曾多次發(fā)生過(guò)由GIS內(nèi)部缺陷引起的閃絡(luò)和擊穿重大事故,造成了巨大的直接損失和間接損失。加之目前,不斷有GIS達(dá)到規(guī)定的免維護(hù)運(yùn)行年限,如何進(jìn)行這些設(shè)備的維護(hù)已是實(shí)際面臨的迫切問(wèn)題。
GIS最通常的電氣故障特征是在絕緣wq擊穿或閃絡(luò)前發(fā)生局部放電。通過(guò)對(duì)GIS局部放電在線監(jiān)測(cè),可以監(jiān)測(cè)GIS的絕緣狀況,預(yù)先發(fā)現(xiàn)GIS內(nèi)存在的絕緣缺陷,避免絕緣事故的發(fā)生。局部放電監(jiān)測(cè)還可以彌補(bǔ)耐壓試驗(yàn)的不足,通過(guò)在線監(jiān)測(cè)能發(fā)現(xiàn)GIS制造和安裝的“清潔度”,能發(fā)現(xiàn)絕緣制造工藝和安裝過(guò)程中的缺陷、差錯(cuò),并能確定放電位置,從而進(jìn)行有效處理,確保設(shè)備投入安全運(yùn)行。
目前GIS局放在線監(jiān)測(cè)zyx的方法是UHF特高頻局部放電在線監(jiān)測(cè),此技術(shù)能夠在GIS正常運(yùn)行和無(wú)需拆動(dòng)GIS任何部件的條件下,檢測(cè)和定位其內(nèi)部的局部放電,能夠避免變電站環(huán)境中的主要電磁干擾,包括空氣中電暈放電的干擾,對(duì)GIS中主要局部放電類(lèi)型實(shí)現(xiàn)靈敏檢測(cè)度和準(zhǔn)確定位。來(lái)測(cè)量GIS運(yùn)行中的絕緣狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種可能的異?;蚬收项A(yù)兆,及時(shí)對(duì)其進(jìn)行處理。 隨著傳感技術(shù)、光電技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,GIS的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展,使系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行由定期檢修制度逐漸向狀態(tài)檢修制度發(fā)展。UHF特高頻局部放電在線檢測(cè)技術(shù)可應(yīng)用于 35kV ~ 1000kV 的 GIS系統(tǒng),有效降低 GIS 故障率,提高供電系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。
技術(shù)原理
GIS內(nèi)局部放電總是在很小的范圍內(nèi)發(fā)生, 具有極快的擊穿特性, 其脈沖持續(xù)時(shí)間極短,約幾個(gè)ns,波頭上升時(shí)間僅1ns左右,可激發(fā)頻率從低頻到UHF特高頻段的電磁波,同軸結(jié)構(gòu)的 GIS是一個(gè)良好的波導(dǎo)結(jié)構(gòu), 特高頻(300~3000MHz)電磁波可在其內(nèi)部有效地傳播, 而且