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GIS作为电力系统中运行的重要的设备,一旦发生故障,将会影响电力系统的正常供电,造成巨大的经济损失和不良的社会影响。GIS的故障率一般只有常规设备的20%-40%,但由于GIS是全封闭组合电力设备,一旦出现事故,造成的后果比分离式敞开设备严重的多,其故障修复尤为复杂,有时候需要两星期甚至更长的时间才能修复,且其停电范围大,常涉及非故障元件。因此,从电力系统的长远发展而言对GIS进行局部放电检测研究十分必要。一方面,对GIS局部放电产生的原因、其缺陷的形成机理等进行研究,对GIS绝缘状态检测技术提供理论指导;另一方面,研究检测GIS局部放电的方法,探究模式识别技术,特别是能用于在线监测的测量方法,这都有利于实现状态维修,具有较高的工程实际意义。 GIS局放缺陷常用的检测方法有电脉冲检测法、气相色谱检测法、超声波检测法、电磁波检测法、光检测法等多种检测手段,相对于脉冲电流检测法、超高频检测法等电测法,超声检测法具有受电气干扰小以及它在缺陷定位上的特点,尤其由于声-电转换器效率的提高和电子放大技术的发展,在检测大电容量电器的绝缘检测时,其灵敏度甚至高于电脉冲法。 本项目针对GIS中固定突起、自由金属微粒、导体间电气接触不良等引起局部放电常见缺陷,制作了GIS多种典型缺陷模型,从不同尺寸、材质、模型内SF6气压、模型外施电压等方面对典型缺陷的局部放电情况进行了研究,对影响缺陷局部放电的各类因素进行了系统分析。建立了基于超声检测法和脉冲电流法的GIS现场检测系统,将检测系统和数字化测量相结合,对GIS典型缺陷引发的局部放电超声信号特征进行了研究,并在此基础上对典型缺陷局部放电的模式进行识别,基本解决了使用超声法检测判断GIS是否存在局部放电这一问题,为现场检测GIS状态提供了决策依据。 本项目还研制了超声信号后处理系统,可针对江苏省内使用的 GIS超声检测设备记录到的信号进行后处理,提取各种特征信息,深入分析局部放电信号特征,得到了GIS典型缺陷局部放电的超高频和超声信号PRPD谱图,建立了典型缺陷特征指纹库,为GIS设备绝缘状态进行准确判断提供依据。 根据项目研究获得的GIS典型缺陷的放电特征信息,在对省内电力系统GIS进行绝缘状态普查时发现了多处异常点,并实现了缺陷定位,为检修工作提供了指导,编写了《江苏省电力公司GIS局部放电超声检测设备使用导则》。本项目的研究成果为各级电网开展GIS局放测试工作提供了有效的参考依据,切实提升了GIS局放缺陷的发现率,同时减少不必要的检修工作,从而有效避免因 GIS绝缘程度降低或其他一些损失导致的设备故障情况,保障电网可靠持续供电。