GIS设备存在的缺陷和检测技术探究

 GIS设备存在的缺陷和检测技术探究

 ,张倩 

广东电网有限责任公司东莞供电局；523000

摘要：所谓GIS设备，其实是指一个封闭式的组合电器。这种设备在我国诞生于1965年。但由于当时我国电力行业的高质量发展，以及人类社会对电力性能和设备方面提出了全新的需求，因此GIS装置的使用也将表现出更多的特殊性。在实际使用GIS设备的过程中，由于工作人员要采取较高的安装工艺，同时由于结构布置也相对紧凑，所以在实际实施工作的过程中，很难找到其所面临的技术隐患。因此，本文主要通过对GIS技术设备的设计缺陷与测试技术问题进行研究分析，希望可以对相关的工作人员提供行之有效的帮助。

关键词：GIS设备；缺陷；检测技术

引言：近些年来，GIS技术得到普遍的运用，尤其是在城市新建的变电站中，因为征地较难，GIS已成为最主要的开关设备。但是这些装置的大范围使用却面临着某些问题，不但给电力企业和个人的人身安全造成了一定的风险，同时也会带来负面的社会影响，最后给电力企业造成了巨大的经济损失。因此对GIS设备的缺陷及检测技术进行分析，就可以有效地提升电力企业整体的效益。

一、GIS设备的故障类型

1.SF6气体泄漏故障

这种气体对于GIS设备的正常运行具有非常重要的作用，一旦这种气体发生泄露的问题，将会造成电气设备发生更加重大的安全隐患，进而会导致电气设备不能保持正常工作的状况，同时也将对电气系统的正常运作产生巨大的干扰。该种装置引起这种气体泄露发生的问题，大致涉及这样两个层面的因素：其一是该种装置的设备生产、安装的各个环节上可能会出现某些问题。其次是密封材料经过长时间应用出现老化、碎裂的现象。所以为了可以防止这种气体发生泄露所引发的严重事故，不仅要重视相关设备的材料质量，同时还应当保证各个环节的工作能够符合相对应的标准。除此之外，还需要检查GIS设备的密封性能，若发现泄露气体的情况，就应当及时进行整顿，或对相关的设备进行更换，确保设备在运行的过程中，不会出现较为严重的问题。

2.GIS设备开关出现故障

如果电气设备的系统发生问题，则会干扰到电力系统的正常工作。产生这一类情况的主要原因是由于断路器、高负荷开关等电子元器件，在实际工作的过程中，往往会受一些原因的干扰，从而使得这些设备无法满足正常工作的条件。除此之外，也可能是由于设备发生了动静触头接触不良的现象，这些都是相关设备引发严重故障的主要因素[1]。

3.GIS设备内部放电故障

装置内部的放电事故的影响程度是相对较大的，而且会影响到整个装置事故的消除力度，从而可能影响电力系统工作的安全性。在该种技术中发生放电问题的现象较为突出的就是电晕放电，它主要特点是有一些问题出现的几率相对较大，电晕放电是指气体介质在不均匀的电场中出现局部自持放电的现象。该装置的内部如果发生电晕放电的现象，则会对整体装置的热绝缘性能产生相对较大的损害。此外，电气设备里面的细小异物、毛刺等物质相对较多，也会造成电气设备的绝缘强度大幅度降低。总的来说，各种电气设备里面出现电晕放电的现象，大多是制造工序上的问题，所以相关企业一定要对其给予高度的关注。

二、GIS设备检测技术

1.超声波法

利用对墙体外壁装设相应的传感器系统，并由此来测量局部的放电而发出的电波频率，是研究超声波技术的重点课题。由于超声波传感器系统的与电路之间一般无任何的连接，且其抗电磁干扰能力相对较好，但易于引起电气干扰。相比特高频方法，超声波法的检测位置没有盆子的影响，检测的方法也更为灵活。但是使用这些技术却面临这样一些困难：如工作的区域较小，操作不便等。所以要求检测技术人员根据仪器的实际状态来实施检查。

超声波技术对局部放电定向的方法，一般有幅值法和均时差法二个途径。前者主要是利用一个超声波信号，并通过其峰值的有效值来进行定向，其若是距离信号源越近，其信号值也就越高。不过由于声波的扩散、反射以及热传导经过等现象，这都极有可能会引起设备的声波传递出现减弱的情况，并且超声波在不同介质中的热传递衰减程度也有所不同。所以，这种方法可以运用于初步的定位工作。后者主要是基于感应器的空间位置以及超声波传感器到感应器的时间。并建立相对应的方程来计算空间坐标。

2.声电联合检测法

声电联合检测法对局部放电源所产生的信号进行检测，利用二者互补的特征与特殊性能，相较于传统的超声技术来说，更有很大的干扰性，而且还可以准确的提升定位的准确性。本技术采用特高频方法的测量范围非常巨大的优点，有效对GIS装置的整体状态实施全方位的巡检，对出现可疑信息的位置，再通过特高频方法与超声法共同完成检查工作。根据同轴技术，利用平分面法确定放电所在的平面。但由于电磁信号的传播点远远快于超声信号，以高频信号作为基准，超声信号的延迟时间乘以超声信号在介质中的传播速度就是其直线距离，并以此为基础来实现方便点的准确定位[2]。

3.超高频法

通过检测放电所产生电磁波来诊断设备的绝缘缺陷，其频率主要集中在300mHz到3GHz，GIS作为同轴腔体结构，其固有频率往往分布于300~500mHz，小于其固有频率的电磁波在传播的过程中会出现明显衰减的现象，而大于这一值时则会出现衰减较少的现象。因此采用超高频法卡来检测GIS内局部放电具有较高的灵敏度，使用这种方法来进行检测，也就成为了一种较为常规的方法。

4.红外热像检测技术

任何物体由于分子的运动，不停地放射红外热能，从而在一定程度上容易形成一定的温度场，俗称热性。电力设备发生故障时，也会发生红外线，并生成热场。因此这种技术可以用来检查设备的实际运行状况。

5.脉冲电流法

发生局部放电现象时，试样两端将会产生一个几乎瞬时发生的电压变化，将试样接入到检测回路中，就会产生脉冲电流，并以此来判断是否存在局部放电或及其放电强度。采用这种方法的主要优点是可以对测量回路进行全面的检查，并定期测量局部放电量，是GIS出场局部放电实验的一种非常常用的方法。但由于局部放松要求相对比较高，而现场的干扰又相对比较大。因此，该方法不适用于现场检测[3]。

三、检修策略

随着检修模式的全面改革，以及大量新型设备的广泛应用，原有的设备英京远远不能适应现代化的要求。因此，在开展检修工作的过程中，检修人员要找到设备的故障规律，并以此为基础来研究检修的整理效率。同时来进行维护与检修工作。

值得注意的是，在进行分析设备状态的工作时，工作人员应当借鉴检修的经验。也就是必须要对设备多次检修的相关信息进行全面的分析。而在工作方式上，通过宏观学习对设备进行总体把握。而微观分析就是要对单个的具体设备进行细节化的分析，如对变电一次设备而言，检修人员可以从设备的绝缘性能，导电性能和机械性能来评判设备的状态。

结束语：总的说来，GIS设备状态的检测工作，需要结合多种带电检测技术来完成。如在GIS设备运行问题进行全面检测时，检修人员就可以采用超声波以及高频率局部放电检测技术，这两种技术的适用性相对较强，且能够产生一定的互补性。因此，结合数据来对带电检测技术进行全面分析，应对其予以应用，就能够得到相对准确且客观的检测结果。在新形势下，对这种设备的检测技术进行深入分析，并研究带电检测技术的广泛应用，就可以确保该种技术在设备运行的安全，稳定和可靠性方面具有积极意义。通过对GIS设备检测中所存在的缺陷和检测技术进行探究，希望可以对相关的检修人员提供有效的帮助。

参考文献：

[1]张威. GIS设备内部电连接接触不良的检测方法分析[J]. 江西电力, 2022, 46(2):4.

[2]李飞, 孙竟成, 耿宁,等. 基于多维度检测方法的GIS型电缆终端发展中缺陷案例分析[J]. 电力设备管理, 2022(4):3.

[3]孙科. 水电站尾水平台低频振动对GIS设备的影响[J]. 今日自动化, 2022(2):3.