Page 38 - 电力与能源2024年第二期

178 周晶晶，等：多手段联合精确定位在电缆 GIS 终端局放检测中的应用

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高频法、超声波法等 。
（1）高频电流法：基于电磁耦合原理采用高频
图 1 精确定位流程
电流传感器检测局放时所产生的脉冲电流。
合高频法、特高频法、超声波法进行综合检测，根
（2）特高频法：利用特高频传感器检测局放时
据相位分辨的局部放电（PRPD）图谱、波形、幅值
所激发的特高频信号。
等特征量进行初步的分析，判断局放信号类型，同
（3）超声波法：使用超声波传感器检测局放时
时根据幅值大小变化，对局放来源进行初步的判
所产生的超声波信号，探测出电缆和电缆附件中
断，为下一步的定位策略提供参考依据。
的局放现象。
（2）信号源分析。若高频法和特高频法都检
此外，还有一些其他检测方法，例如光学检测
测到了异常信号，首先可利用示波器对两者信号
法、温度检测法等。这些方法都是基于不同的传
进行特征比对，判断是否属于同一个信号源，然
感器检测局放发生时的物理、化学、电等信号，并
后进行下一步的定位工作。根据越靠近信号源，
实现从不同角度对电缆及其附件局放强度及类型
信号波形越超前的特征，对属于同一信号源的测
的综合分析，从而达到缺陷的定位、缺陷类型的判
点 位 置 信 号 波 形 进 行 比 对 ，判 断 信 号 传 输 的
断以及缺陷大小的判断。
方向。
局放定位方法一般有特高频法、超声波法、暂
（3）排除空间干扰。在变电站内，由于电气设
态地电压法、声电联合法等。特高频法具有抗干
备众多，信号错综复杂，在初步确定信号来源之
扰能力强、检测灵敏度高等优点，可用于电力设备
后，还需要对附近空间信号进行排查，同样比对空
局放类缺陷的定位、消除等。该方法在以空气绝
间 信 号 与 疑 似 点 位 的 信 号 波 形 ，排 除 空 间 信 号
缘为主的设备中只对尖端放电和悬浮放电敏感，
干扰。
对于其他类型的缺陷信号存在局限性，不利于缺
（4）相位分析。对存在局放信号的 GIS 终端
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陷的判断 。
三相电缆，采用特高频法确定局放相位，并根据波
超声波法通过在设备表面安装的超声波传感
形时差关系，来判断发生局放信号的相位。
器，可耦合到局放发生时的超声波信号，进而判断
（5）时差法精确定位。采用特高频法，依据局
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电力设备的绝缘状况 。在现场检测条件下，超
放产生的电磁波信号到达不同特高频传感器的时
声波信号容易被淹没到背景噪声中，并且在密封
间不同，由电磁波传播速度 c=3×10 m·s ，便可
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的设备中传播出来，会有较大的衰减，当检测量较
计算出局放源位置。在疑似存在局放信号的位置
大时，会在一定程度上降低缺陷的检出率。
各固定一个特高频传感器，并在附近空气中放置
与单一的超声波、特高频局放源定位方法相
一个特高频传感器。利用示波器读取各传感器信
比，综合各种检测手段的优缺点，利用每种方法的
号图谱测量波形起始沿差值∆t，通过下式计算局
优势进行联合检测，能够有效发现设备内的悬浮
放源位置：
物、电晕、金属颗粒等放电缺陷。多手段联合检测
1
x = ( D - c × ∆t) （1）
具有检测灵敏度高、定位精度高、定位速度快等优 2
点，可提高设备状态评价和状态检修的准确性。 式 中 x—— 局 放 源 与 特 高 频 传 感 器 之 间 的 距
离；D——放置的两个传感器之间的距离。
2 多手段联合精确定位方法
3 多 手 段 联 合 精 确 定 位 现 场 应 用 案 例
利用多手段联合精确定位方法对电缆 GIS 终
分析
端异常信号进行检测与定位，可分为以下几个步
骤，如图 1 所示。 对某 110 kV 变电站设备进行带电检测时，发
（1）局放类型分析。在发现异常信号时，可结 现某 110 kV 主变电缆终端接地电缆处存在异常