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摘 要：特高频法（Ultra High Frequency，简称UHF），是近年发展起来的一种新的GIS设备局部放电的检测技术。设备的故障排查关系到电网运行的稳定。运用不同的方法对设备内部放电进行检测判别才能更高效的对故障进行有针对性的故障处理。
关键词：特高频法（Ultra High Frequency）检测;特高频（UHF）故障定位
引言
随着GIS在特高压电网及其电力相关系统中的广泛应用，GIS设备的稳定安全运行成为了电网维护的重要环节。其中，断路器内部局部放电故障是常见的GIS设备内部局部放电案例，检测GIS设备内部局部放电的方法有很多种，包括了化学检测法、振动测量法、电气检测法和特高频法（UHF）。
1 特高频检测技术（UHF）
1.1 特高频检测原理
电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高，当局部放电在很小的范围内发生时，击穿过程很快，将产生很陡的脉冲电流，其上升时间小于1ns，并激发频率高达数GHz的电磁波。
应用宽带高频天线（300MHz-1.5GHz传感器）检测GIS内部局放电流激发的电磁波信号，从而反应GIS内部局部放电的类型及大体位置。根据传感器安装位置不同，该方法分为内置法与外置法两种。
由于现场的晕干扰主要集中在300MHz频段以下，因此特高频法能有效地避开现场的电晕等干扰，具有较高的灵敏度和抗干扰能力，可实现局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识别等优点。
2 利用特高频检测技术（UHF）检测GIS设备内部局部放电案例
2.1 案例经过
国网新疆电力有限公司检修公司750kV五家渠变电站2018年11月13日，五家渠750千伏Ⅱ母带电后，运维人员巡视时发现750千伏Ⅱ母避雷器B、C相有异常声响。检修公司试验人员随即开展了特高频局放测试等测试工作。经测试发现750千伏Ⅱ母避雷器B、C相存在疑似悬浮放电局放信号，且SO2组份含量超过规程注意值;A相无异常。为验证五家渠750千伏Ⅰ母避雷器是否具有同样问题，2018年11月16日，五家渠750千伏Ⅰ母母线带电后，发现750千伏Ⅰ母避雷器B相出现同样异常声响，且通过测试发现750千伏Ⅰ母避雷器B相存在疑似悬浮电位局放信号，且SO2组份含量超过规程注意值。A、C相无异常。现场停止送电，对避雷器进行了解体，发现避雷器内部确实存在明显放电痕迹，成功排除了一起750kV变电站重要设备的安全隐患。
2.2 特高频检测情况
2018年11月13日，试验人员用DMS特高频局放测试仪对Ⅱ母避雷器最近的管母内置特高频传感器进行局部放电检测，发现B、C相避雷器图谱存在明显的悬浮放电的图谱。
通过对750kVⅡ母避雷器特高频检测情况特高频图谱发现：
连续图谱中Ⅱ母避雷器B、C相特高频连续图谱幅值较大，C相有稍许相位偏移，但均聚集在一三象限，而Ⅱ母避雷器A相连续图谱幅值很小，且分布不具有聚集状态。
相位图谱中Ⅱ母避雷器B、C相特高频相位图谱已高幅值的聚集程度看，还是主要集中在一三象限，而A相避雷器基本属于在各象限平铺状态，无具体特征。
通过验证：Ⅱ母避雷器B、C相内部存在悬浮电位局放信号，A相无异常。
2018年11月16日，试验人员对Ⅰ母避雷器最近的管母内置特高频传感器进行局部放电检测，发现B相避雷器图谱存在明显的悬浮放电的图谱。
通过对750kVⅠ母避雷器特高频检测情况特发现连续图谱中Ⅰ母避雷器B相特高频连续图谱幅值较大，且均聚集在一三象限，而Ⅰ母避雷器A、C相连续图谱幅值很小，且分布不具有聚集状态。
相位图谱中Ⅰ母避雷器B相特高频相位图谱已高幅值的聚集程度看，还是主要集中在一三象限，而A、C相避雷器基本属于在各象限平铺状态，无具体特征。
通过验证母避雷器B相内部存在疑似悬浮电位局放信号，A、C相无异常。
2.3 解体情况
2018年11月20日，现场对该避雷器进行解体分析，Ⅰ母避雷器B相及II母避雷器B、C相解体，均发现相同问题。
在拆除盆式绝缘子后，发现避雷器内部与盆式绝缘子屏蔽球连接导体出现开焊现象，触头与压环完全脱离，均压环上表面有灰白色粉末（主要成分为CF4），触头内部存在放电点，直到压环表面处，压环表面也存在多处放电点。
2.4 原因分析
通过特高频等技术测试，判断750千伏五家渠Ⅰ母B相、Ⅱ母B、C相母线避雷器内部存在悬浮电位局部放电信号，原因可能为以下三个方面：
（1）避雷器盆式绝缘子屏蔽球连接导体出现开焊现象，触头与压环完全脱离，导致接触不良：触头与压环接触不良可能导致触头与压环之间产生电势差，形成悬浮电位，导致悬浮电位局部放电，造成SF6气体分解，这与特高频、超声波及分解产物测试结果相吻合。
（2）避雷器气室内部存在导电悬浮颗粒：外侧大压簧与镀铜件接触振动磨损，磨损产生金属粉末。在设备运行中，金属颗粒可能受到电动力的作用，不断对壳体放电，并发出异常声响，同时这类放电的能量比较大，产生大量的SO2、HF，这与气体检测结果一致。
（3）电磁谐振：设备运行时，电压互感器和避雷器相距较近，当避雷器运行时的振动与电压互感器的电磁单元发生共振，则避雷器会发出异常声响且避雷器气室会发生振动，经在现场调节避雷器气室的螺丝的紧固程度，发现并不能解决振动问题，同时解体情况表明这种可能已排除。
3 结论
特高频法（Ultra High Frequency）是近年发展起来的一种新的GIS设备局部放电的检测技术。利用UHF对特高压及其超高压电网系统中的GIS设备进行检测，可以更加准确的对局部放电位置进行判断，新投设备应积极巡视并严格开展带电检测，对发现有缺陷的设备应采用超声波、特高频、SF6分解产物等多种方法相互验证，准确判断缺陷类型和放电位置。
参考文献
[1]邱毓昌.用超高频法对GIS绝缘进行在线监测[J]，高压电器，1997
[2]董振亚.电力系统的过电压保护.中国电力出版社.1997
[3]楊涛.GIS局部放电特高频信号特征的研究.贵州电力技术.2014
关键词：特高频法（Ultra High Frequency）检测;特高频（UHF）故障定位
引言
随着GIS在特高压电网及其电力相关系统中的广泛应用，GIS设备的稳定安全运行成为了电网维护的重要环节。其中，断路器内部局部放电故障是常见的GIS设备内部局部放电案例，检测GIS设备内部局部放电的方法有很多种，包括了化学检测法、振动测量法、电气检测法和特高频法（UHF）。
1 特高频检测技术（UHF）
1.1 特高频检测原理
电力设备绝缘体中绝缘强度和击穿场强都很高，当局部放电在很小的范围内发生时，击穿过程很快，将产生很陡的脉冲电流，其上升时间小于1ns，并激发频率高达数GHz的电磁波。
应用宽带高频天线（300MHz-1.5GHz传感器）检测GIS内部局放电流激发的电磁波信号，从而反应GIS内部局部放电的类型及大体位置。根据传感器安装位置不同，该方法分为内置法与外置法两种。
由于现场的晕干扰主要集中在300MHz频段以下，因此特高频法能有效地避开现场的电晕等干扰，具有较高的灵敏度和抗干扰能力，可实现局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识别等优点。
2 利用特高频检测技术（UHF）检测GIS设备内部局部放电案例
2.1 案例经过
国网新疆电力有限公司检修公司750kV五家渠变电站2018年11月13日，五家渠750千伏Ⅱ母带电后，运维人员巡视时发现750千伏Ⅱ母避雷器B、C相有异常声响。检修公司试验人员随即开展了特高频局放测试等测试工作。经测试发现750千伏Ⅱ母避雷器B、C相存在疑似悬浮放电局放信号，且SO2组份含量超过规程注意值;A相无异常。为验证五家渠750千伏Ⅰ母避雷器是否具有同样问题，2018年11月16日，五家渠750千伏Ⅰ母母线带电后，发现750千伏Ⅰ母避雷器B相出现同样异常声响，且通过测试发现750千伏Ⅰ母避雷器B相存在疑似悬浮电位局放信号，且SO2组份含量超过规程注意值。A、C相无异常。现场停止送电，对避雷器进行了解体，发现避雷器内部确实存在明显放电痕迹，成功排除了一起750kV变电站重要设备的安全隐患。
2.2 特高频检测情况
2018年11月13日，试验人员用DMS特高频局放测试仪对Ⅱ母避雷器最近的管母内置特高频传感器进行局部放电检测，发现B、C相避雷器图谱存在明显的悬浮放电的图谱。
通过对750kVⅡ母避雷器特高频检测情况特高频图谱发现：
连续图谱中Ⅱ母避雷器B、C相特高频连续图谱幅值较大，C相有稍许相位偏移，但均聚集在一三象限，而Ⅱ母避雷器A相连续图谱幅值很小，且分布不具有聚集状态。
相位图谱中Ⅱ母避雷器B、C相特高频相位图谱已高幅值的聚集程度看，还是主要集中在一三象限，而A相避雷器基本属于在各象限平铺状态，无具体特征。
通过验证：Ⅱ母避雷器B、C相内部存在悬浮电位局放信号，A相无异常。
2018年11月16日，试验人员对Ⅰ母避雷器最近的管母内置特高频传感器进行局部放电检测，发现B相避雷器图谱存在明显的悬浮放电的图谱。
通过对750kVⅠ母避雷器特高频检测情况特发现连续图谱中Ⅰ母避雷器B相特高频连续图谱幅值较大，且均聚集在一三象限，而Ⅰ母避雷器A、C相连续图谱幅值很小，且分布不具有聚集状态。
相位图谱中Ⅰ母避雷器B相特高频相位图谱已高幅值的聚集程度看，还是主要集中在一三象限，而A、C相避雷器基本属于在各象限平铺状态，无具体特征。
通过验证母避雷器B相内部存在疑似悬浮电位局放信号，A、C相无异常。
2.3 解体情况
2018年11月20日，现场对该避雷器进行解体分析，Ⅰ母避雷器B相及II母避雷器B、C相解体，均发现相同问题。
在拆除盆式绝缘子后，发现避雷器内部与盆式绝缘子屏蔽球连接导体出现开焊现象，触头与压环完全脱离，均压环上表面有灰白色粉末（主要成分为CF4），触头内部存在放电点，直到压环表面处，压环表面也存在多处放电点。
2.4 原因分析
通过特高频等技术测试，判断750千伏五家渠Ⅰ母B相、Ⅱ母B、C相母线避雷器内部存在悬浮电位局部放电信号，原因可能为以下三个方面：
（1）避雷器盆式绝缘子屏蔽球连接导体出现开焊现象，触头与压环完全脱离，导致接触不良：触头与压环接触不良可能导致触头与压环之间产生电势差，形成悬浮电位，导致悬浮电位局部放电，造成SF6气体分解，这与特高频、超声波及分解产物测试结果相吻合。
（2）避雷器气室内部存在导电悬浮颗粒：外侧大压簧与镀铜件接触振动磨损，磨损产生金属粉末。在设备运行中，金属颗粒可能受到电动力的作用，不断对壳体放电，并发出异常声响，同时这类放电的能量比较大，产生大量的SO2、HF，这与气体检测结果一致。
（3）电磁谐振：设备运行时，电压互感器和避雷器相距较近，当避雷器运行时的振动与电压互感器的电磁单元发生共振，则避雷器会发出异常声响且避雷器气室会发生振动，经在现场调节避雷器气室的螺丝的紧固程度，发现并不能解决振动问题，同时解体情况表明这种可能已排除。
3 结论
特高频法（Ultra High Frequency）是近年发展起来的一种新的GIS设备局部放电的检测技术。利用UHF对特高压及其超高压电网系统中的GIS设备进行检测，可以更加准确的对局部放电位置进行判断，新投设备应积极巡视并严格开展带电检测，对发现有缺陷的设备应采用超声波、特高频、SF6分解产物等多种方法相互验证，准确判断缺陷类型和放电位置。
参考文献
[1]邱毓昌.用超高频法对GIS绝缘进行在线监测[J]，高压电器，1997
[2]董振亚.电力系统的过电压保护.中国电力出版社.1997
[3]楊涛.GIS局部放电特高频信号特征的研究.贵州电力技术.2014