應(yīng)用背景
GIS(Gas Insulated Switchgear)是一種氣體絕緣的全封閉組合開關(guān)電器,它把電力系統(tǒng)中斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、PT、CT、避雷器、母線、進出線套管、電纜終端等封閉地組裝在一起,再充以SF6氣體,以實現(xiàn)導體對斷口、相間及斷口間的可靠絕緣。
GIS具有較高的安全可靠性,是免維護設(shè)備。GIS同傳統(tǒng)敞開式高壓配電裝置相比,具有許多后者不可比擬的優(yōu)點,尤其是占地面積少、可靠性高的優(yōu)點尤為突出。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題。例如內(nèi)部存在嚴重缺陷的GIS在運行中會引起內(nèi)部絕緣閃絡(luò)或擊穿。國內(nèi)外曾多次發(fā)生過由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達到規(guī)定的免維護運行年限,如何進行這些設(shè)備的維護已是實際面臨的迫切問題。
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。通過對GIS局部放電在線監(jiān)測,可以監(jiān)測GIS的絕緣狀況,預先發(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)測還可以彌補耐壓試驗的不足,通過在線監(jiān)測能發(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程中的缺陷、差錯,并能確定放電位置,從而進行有效處理,確保設(shè)備投入安全運行。
目前GIS局放在線監(jiān)測zyx的方法是UHF特高頻局部放電在線監(jiān)測,此技術(shù)能夠在GIS正常運行和無需拆動GIS任何部件的條件下,檢測和定位其內(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GIS中主要局部放電類型實現(xiàn)靈敏檢測度和準確定位。來測量GIS運行中的絕緣狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)各種可能的異?;蚬收项A兆,及時對其進行處理。 隨著傳感技術(shù)、光電技術(shù)、信號處理技術(shù)和計算機技術(shù)的應(yīng)用,GIS的在線監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)有了長足的發(fā)展,使系統(tǒng)設(shè)備運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)時間極短,約幾個ns,波頭上升時間僅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是一個良好的波導結(jié)構(gòu), 特高頻(300~3000MHz)電磁波可在其內(nèi)部有效地傳播, 而且