气体绝缘封闭组合电器（Gas Insulation Switch,GIS）具有结构小型化、可靠性高、安全性好、维护方便等优点,多应用于110k V及以上的变电站中。GIS设备采用SF₆气体作为绝缘和灭弧介质,一旦发生绝缘性故障会造成大面积停电,将会带来严重的社会影响和重大经济损失。带电检测技术的应用解决了这一难题,可以及时发现绝缘缺陷和故障,对保障GIS安全运行具有重要的理论意义和实际价值。本文概述了局部放电的特征、产生机理及局部放电的分类,阐述了GIS设备内部5种常见的缺陷类型,介绍了现场常用的三种检测方法:脉冲电流法、特高频法、超声波法的基本原理及其应用范围。基于超声波法,研制了一种局部放电超声波检测装置,对该装置的硬件部分进行原理阐述和设计分析,创新设计了信号传导杆的结构部分。结合超声波检测方法,依据相关标准以及现场实际情况,制定了详细的检测步骤。采用该检测装置对2座500k V变电站内不同电压等级的GIS设备进行检测,研究结果表明:从脉冲模式图谱与相位模式图谱中可以看出,超声波信号的有效值及周期峰值较背景值明显偏大,且在一个工频周期内信号明显形成两簇,结合超声波检测标准所给出的典型缺陷图谱特征作为参考,初步分析检测到的图谱特征符合悬浮电位放电特征,并通过对设备解体检查得到验证。综上所述,本文研制的局部放电超声波检测装置,可将传感器稳定固定在GIS设备的罐体上,降低测试过程中因手部抖动带来的测试干扰;带伸缩的测试杆,可拓宽测试范围,不仅可以避免对GIS设备高处测试点进行登高作业,同时解决220k V电压等级的GIS设备由于结构紧凑,部分测试点无法检测的困难。此外,局部放电超声波检测装置可以准确定位缺陷位置,并根据检测数据对缺陷进行类型识别,及时地排除缺陷隐患,确保设备安全、可靠地运行。