Page 108 - 电力与能源2022年第一期

第 43 卷第 1 期
电力与能源
1 0 2 2022 年 2 月

DOI : 10.11973 / dl y n y 202201023

超声波法在 GIS 设备带电检测中的应用

胡海敏 , 陶佳唯 , 潘麟 , 朱梁 , 田广亮 , 杨晓彤 , 韩飞 2
1
1
2
1
1
1
( 1. 国网上海市电力公司市区供电公司, 上海 200080 ; 2. 上海格鲁布科技有限公司, 上海 201210 )
摘 要: 超声波法是指通过对电力设备发生局部放电时产生频率介于 20kHz~ 200kHz区间的声波信号进
行采集、 处理和分析来获取设备运行状态的一种状态检测技术, 目前已在电力设备状态检修中广泛推广和应
用。就超声波法在气体绝缘金属封闭开关( GIS ) 设备带电检测中的应用进行了介绍, 包括基于接触式压电传
感器检测时获取超声信号的四类图谱, 即连续幅值、 相位( PRPD ) 模式、 飞行模式和实时( PRPS ) 模式图谱, 以
及图谱诊断和相应的缺陷类型判据。最后结合一起母线接地刀闸异常振动案例对超声波法在 GIS 设备异常
振动检测中的有效性进行了验证。
关键词: 超声波法; 局部放电; 气体绝缘金属封闭开关; 异常振动
作者简介: 胡海敏( 1979 —), 高级工程师, 从事变电设备状态检修工作。
中图分类号: TM75 文献标志码: A 文章编号: 2095-1256 ( 2022 ) 01-0102-05
A pp licationofUltrasonicMethodinLiveDetectionofGISE q ui p ment

1 1 1 1 2 ,
HU Haimin , TAOJiawei , PANLin , ZHULian g , TIAN Guan g lian g
1 2
YANGXiaoton g , HANFei
( 1.StateGridShan g haiUrbanPowerSu pp l yCom p an y , SMEPC , Shan g hai200080 , China ;
2.Shan g haiGlobalTechnolo gyCo. , Ltd. , Shan g hai201210 , China )
Abstract : Acousticemissionmethodreferstothep artialdischar g e ( PD ) of p owere q ui p mentsisastatedetec-
tiontechnolo gy that g eneratesacousticsi g nalswithafre q uenc yran g in g from20kHzto200kHzforac q uisi-
tion , p rocessin gandanal y sistoobtaintheo p erationstateofe q ui p ment.At p resent , ithasbeenwidel yp o p u-
larizedanda pp liedintheconditionbasedmaintenanceof p owere q ui p ments.This p a p erintroducesthea pp lica-
tionofacousticemissionmethodinthelivedetectionofGASinsulatedswitch g ear ( GIS ) e q ui p ment , includin g
thedetectionbasedoncontactp iezoelectricsensorwithfourkindsofma p sofultrasonicsi g nalsobtainedb y
timemeasurement , namel ycontinuousam p litude , p hase ( PRPD ) mode , fli g htmodeandreal-time ( PRPS )
mode , aswellasma pdia g nosisandcorres p ondin gdefectt yp ecriteria.Finall y , combinedwithanabnormalvi-
brationcaseofbus g roundin gknifeswitch , theeffectivenessofacousticemissionmethodinabnormalvibration
detectionofGISe q ui p mentwasverified.
Ke ywords : acousticemissionmethod , p artialdischar g e , GIS , abnormalvibration

超声波法( AcousticEmission , 简称 AE ) 是指 应用逐渐得到了重视 [ 5-7 ] 。目前, 超声波法在电力

通过 对 电 力 设 备 发 生 局 部 放 电 ( PartialDis- 设备绝缘缺陷 PD 检测的应用具有以下特性。
char g e ,简称 PD ) 时产生频率介于 20~200kHz ( 1 ) 抗电磁干扰能力强 [ 8 ] 。目前采用的超声
区间的声波信号进行采集、 处理和分析来获取设 波法 PD 检测是利用超声波传感器在电力设备的
备运 行 状 态 的 一 种 状 态 检 测 技 术, 又 称 声 发 射 外壳部分进行检测。电力设备在运行过程中存在
法 [ 1-2 ] 。超声波法由于灵敏度低, 易于受到外界干 着较强的电磁干扰, 而超声波检测是非电检测方

扰等原因, 一直没有得到广泛的应用。 20 世纪 80 法, 其检测频段可以有效躲开电磁干扰, 取得更好
年代以来 [ 3 ] , 随着微电子技术和信号处理技术的 的检测效果。
飞速发展, 以及压电换能元件效率的提高和低噪 ( 2 ) 便于实现放电定位 [ 9 ] 。确定 PD 位置既
声的集成元件放大器的应用, 超声波法的灵敏度 可以为设备缺陷的诊断提供有效的数据参考, 也
和抗干扰能力得到了很大提高 [ 4 ] , 其在实际中的 可以减少检修时间。超声波信号在传播过程中具