使用GIS局部放電測試儀大量普查結(jié)果證明GIS在運行環(huán)境下存在局部放電的機率遠高于設(shè)備安裝及擴建時的機率。普查中發(fā)現(xiàn)的缺陷均是因懸浮放電造成的，可見懸浮屏蔽類型缺陷在GIS設(shè)備故障中占比重相當高?，F(xiàn)將GIS中典型懸浮屏蔽缺陷局部放電的超聲波信號檢測、故障定位、故障診斷過程做詳細分析，并通過對GIS設(shè)備解體檢查來驗證試驗數(shù)據(jù)分析判斷及定位的準確性。以下為某實際案例：
    
在對某110kV變電站開展巡視過程中，發(fā)現(xiàn)101高壓斷路器在運行中聲音增大，隨后進行超聲波測試：GIS背景噪聲為2mV，放大器40dB，測量帶寬為10-100kHz。采用基于信號幅值變化法進行超聲波法定位：首先將傳感器接近于初估聲源處(101開關(guān)A相機構(gòu)連桿處)測量數(shù)據(jù)為約500mV；然后將傳感器位置至于在A相下法蘭處，采集到的超聲信號幅值接近750mV，當傳感器至于A相其他位置時均比法蘭處信號幅值低。測量B相相同位置的超聲信號幅值為15mV，再測量C相相同位置的超聲信號幅值為6mV。可見當傳感器位置越偏離A相法蘭處，采集到的信號水平越微弱，可定位故障存在于101開關(guān)A相法蘭處。記錄該處在連續(xù)模式和相位模式下檢測到的超聲波局放信號數(shù)據(jù)如圖1和圖2所示。

                    圖1 連續(xù)模式下局放信號                                                       圖2 相位模式下局放信號  
我們主要從以下6個方而進行現(xiàn)場超聲波信號進行分析：①信號在連續(xù)模式下幅值：從圖1可以看出，局放信號的有效值達到120mV，峰值接近720mV，峰值因數(shù)為6。其有效值和峰值明顯增大，說明內(nèi)部存在較大的放電；② 50Hz和100Hz信號調(diào)制相關(guān)性：信號與100Hz相關(guān)性強烈，與50Hz相關(guān)性較弱，Vf2/Vf1≈2，放電信號主要表現(xiàn)為倍工頻周期信號，說明在高壓作用下某處因松動、開路等產(chǎn)生震動信號，存在懸浮故障；③相位模式信號：一個周期內(nèi)會有兩簇較集中的信號聚集點，工頻信號正負半周均能檢測到放電信號；從幅值與相位的關(guān)系分析，放電脈沖點陣主要集中分布在接近峰值的相位上，說明內(nèi)部存在由于松動或接觸不良形成的禍合電容引起懸浮電位，當電壓超過電容的耐壓值時發(fā)生大規(guī)模放電；④濾波器的頻段相應(yīng)情況：選用50kHz時，采集信號數(shù)值略有下降，與100kHz時相比較，其幅值變化不大。超聲波信號在不同介質(zhì)中傳播特性是在帶電導(dǎo)體、金屬外殼上由于介質(zhì)吸收效應(yīng)導(dǎo)致高頻信號衰減較小，在環(huán)氧樹脂絕緣中對信號有高吸收性。因此測的信號高頻分量衰減不大，說明放電位置靠近導(dǎo)電體；⑤測試點的分布情況：放電衰減范圍分布而積較大，也符合導(dǎo)電體放電的傳播特征；⑥放電現(xiàn)象是間歇式的，約間隔20-50s，放電持續(xù)30-90s左右。綜上所述，可確定101開關(guān)A相法蘭處內(nèi)部存在松動或開路放電現(xiàn)象。

經(jīng)停電解體檢修，發(fā)現(xiàn)斷路器上部瓷套法蘭內(nèi)部CT引線絕緣均壓環(huán)松動，均壓環(huán)形成溝槽且絕緣部位已經(jīng)存在嚴重電蝕磨損如圖3圖4所示。

                                                        圖3 導(dǎo)管電蝕嚴重                                                                                                                                    

                                              圖4 導(dǎo)管均壓環(huán)懸浮放電形成的溝槽
正是由于CT引線均壓環(huán)松動，與引線導(dǎo)桿耦合出一個電容，導(dǎo)致容性放電。更換均壓環(huán)后，跟蹤測試均無異常。

該案例驗證了根據(jù)超聲信號幅值增減變化可很好地對放電點定位，并且根據(jù)超聲波局放信號特征進行數(shù)據(jù)分析、故障定位及故障類型判斷的正確性。實踐證明超聲波法局放檢測是診斷GIS絕緣狀況的有效手段。