電力設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀及發(fā)展分析

1、電力設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀與發(fā)展分析一.在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的誕生 測(cè)量、監(jiān)視、控制等多功能二次設(shè)備以及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試或?qū)崟r(shí)測(cè)量對(duì)電力設(shè)備運(yùn)行可靠性起了重要作用。 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試或?qū)崟r(shí)測(cè)量的發(fā)展而誕生了在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。主要電力設(shè)備 耦合電容器、電容型套管、電容型電流互感器、電容型電壓互感器、避雷器、絕緣子、變壓器、GIS、電力電纜、發(fā)電機(jī)和高壓斷路器 q 在線(xiàn)檢測(cè)目前并不能完全取代常規(guī)預(yù)防性試驗(yàn)： 大多局限于測(cè)量工頻運(yùn)行電壓下的絕緣參量； 無(wú)法測(cè)量電力設(shè)備在高于運(yùn)行電壓下的參量； 迄今尚未形成統(tǒng)一的判斷標(biāo)準(zhǔn)。電力設(shè)備試驗(yàn)和維修策略的發(fā)展歷程電力設(shè)備試驗(yàn)和維修策略的發(fā)展歷程 事故維修（壞了再修，第二次世界大戰(zhàn)之前） （盲目、不科

2、學(xué)） 定期維修（按固定時(shí)間周期維修，當(dāng)前多數(shù)情況） （維修過(guò)量、維修不足） 狀態(tài)維修（以運(yùn)行狀態(tài)決定維修周期，正在逐步開(kāi)展） （以在線(xiàn)監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)，科學(xué)、可靠、經(jīng)濟(jì)、可預(yù)見(jiàn)）在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的真實(shí)性 電力設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)是一種利用運(yùn)行電壓來(lái)對(duì)高壓設(shè)備絕緣狀況進(jìn)行試驗(yàn)的方法，它可以大大提高試驗(yàn)的真實(shí)性與靈敏度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷 在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性 采用在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的方法可以根據(jù)設(shè)備絕緣狀況的好壞來(lái)選擇不同的監(jiān)測(cè)周期，使試驗(yàn)的有效程度明顯提高。在線(xiàn)監(jiān)測(cè)可以積累大量的數(shù)據(jù)。將被試設(shè)備的當(dāng)前試驗(yàn)數(shù)據(jù)（包括停電及帶電監(jiān)測(cè)）和以往的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相結(jié)合，用各種數(shù)值分析方法進(jìn)行及時(shí)、全面地綜合分析判斷，就可以發(fā)現(xiàn)和捕捉早期缺陷、

3、確保安全運(yùn)行，從而減小由于預(yù)防性試驗(yàn)間隔長(zhǎng)所帶來(lái)的誤差。在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成二.在線(xiàn)監(jiān)測(cè)目前存在的問(wèn)題 國(guó)家電網(wǎng)公司明確提出，要從2010年起開(kāi)始全面推廣實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修，全面提升設(shè)備智能化水平，推廣應(yīng)用智能設(shè)備和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全在線(xiàn)預(yù)警和設(shè)備智能化監(jiān)控。 國(guó)家電網(wǎng)公司2013年提出，暫停在線(xiàn)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品，直到2015年?，F(xiàn)在只能以技術(shù)項(xiàng)目改造和創(chuàng)新來(lái)繼續(xù)研究在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)。2.1在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的重要性與困難度 離線(xiàn)的預(yù)防性試驗(yàn)結(jié)果的分析，已經(jīng)積累了大量經(jīng)驗(yàn)，據(jù)此可以制訂出相應(yīng)的規(guī)程推廣施行 在線(xiàn)診斷，現(xiàn)在仍還處于研究、試運(yùn)行、積累經(jīng)驗(yàn)的階段。發(fā)展絕緣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)，即需對(duì)絕緣結(jié)構(gòu)及其老化機(jī)

4、理有深入的了解，也需應(yīng)用傳感、微電子等高新技術(shù)。它是具有交叉學(xué)科性質(zhì)的一門(mén)新興技術(shù)，也是當(dāng)前智能電網(wǎng)發(fā)展的需要。q這幾種維修方法并不互相排斥，但在不同階段、不這幾種維修方法并不互相排斥，但在不同階段、不同要求的情況下，共存的形式有差別。同要求的情況下，共存的形式有差別。q維修的目的在于獲取各種信息，基于此得到設(shè)備狀維修的目的在于獲取各種信息，基于此得到設(shè)備狀況的結(jié)論；況的結(jié)論；q迄今為止，尚不能完全建立測(cè)量數(shù)據(jù)與設(shè)備狀況之迄今為止，尚不能完全建立測(cè)量數(shù)據(jù)與設(shè)備狀況之間的直接關(guān)系：間的直接關(guān)系：Ub f (R, tan, PD, DGA, )?事故維修、定期維修、狀態(tài)維修三種策略2.2 抗干擾問(wèn)

5、題 例如變壓器、GIS的局部放電監(jiān)測(cè)的抗干擾問(wèn)題，在線(xiàn)監(jiān)測(cè)信號(hào)很微弱，受通訊、諧波和電壓突變等因素以及高電壓設(shè)各區(qū)的電磁場(chǎng)干擾，測(cè)量信號(hào)的精度和數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性會(huì)受到影響，有一些測(cè)量信號(hào)甚至完全淹沒(méi)在干擾信號(hào)中。 提高在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的抗干擾能力，使測(cè)量數(shù)據(jù)靈敏、穩(wěn)定、可靠是對(duì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)和產(chǎn)品的一個(gè)基本要求。 應(yīng)該針對(duì)不同的變電站的強(qiáng)干擾信號(hào)采取不同的抗干擾措施主要是阻隔干擾傳播路徑，以及采用軟件進(jìn)行數(shù)字濾波等2.3現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備受運(yùn)行條件影響和環(huán)境影響問(wèn)題 例如，電容性設(shè)備介損在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)電網(wǎng)運(yùn)行方式改變時(shí)介質(zhì)損耗數(shù)據(jù)發(fā)生較大的突變，還有很多設(shè)備的介損值隨溫度變化呈現(xiàn)較大的波動(dòng)。這些現(xiàn)象對(duì)正確地分析

6、判斷設(shè)備的狀態(tài)產(chǎn)生了一定的影響。 因此，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量設(shè)備的抗環(huán)境變化能力也是不容忽視的一個(gè)問(wèn)題。2.4 在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置的維護(hù)問(wèn)題 有一些在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置（比如色譜監(jiān)測(cè)）在運(yùn)行前需要進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置或標(biāo)定，在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，內(nèi)部元件特性發(fā)生變化使得工作狀態(tài)改變，測(cè)量數(shù)據(jù)就會(huì)產(chǎn)生較大的偏差，需要定期地進(jìn)行重新設(shè)置或標(biāo)定，使得一些在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置常規(guī)的維護(hù)工作量加大，也使得在線(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可信度降低。2.5 在線(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析判斷及標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題 設(shè)備的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是在運(yùn)行條件下取得的，由于設(shè)備運(yùn)行條件、環(huán)境條件以及電磁干擾的影響，各種在線(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與離線(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)之間通常都有一定的差別，在線(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化規(guī)律和波動(dòng)范圍各有不

7、同，在線(xiàn)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目由于干擾問(wèn)題測(cè)量靈敏度低于離線(xiàn)試驗(yàn)。 離線(xiàn)試驗(yàn)所用的預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程所定的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)生搬硬套到在線(xiàn)監(jiān)測(cè)中。 建議國(guó)網(wǎng)公司應(yīng)該對(duì)電力設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)采用標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)程。 盡快使電力設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)形成統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范。三.油浸電力設(shè)備色譜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的技術(shù)分析油色譜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理色譜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)色譜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)1 1 油氣分離快而全，縮短檢測(cè)周期油氣分離快而全，縮短檢測(cè)周期2 2 用一根柱高效分離用一根柱高效分離H H2 2、COCO、CHCH4 4、C C2 2H H2 2、C C2 2H H4 4、C C2 2H H6 6六種氣體，而且使用方便、易于維護(hù)六種氣體，而且使用方便、易

8、于維護(hù)3 3 采用新型傳感器，以得到更好的靈敏度、精度、采用新型傳感器，以得到更好的靈敏度、精度、穩(wěn)定性穩(wěn)定性4 4 設(shè)計(jì)抗干擾能力強(qiáng)、自動(dòng)化程度高的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)抗干擾能力強(qiáng)、自動(dòng)化程度高的監(jiān)控系統(tǒng)5 5 研究基于研究基于ANNANN的色譜故障診斷技術(shù)，使判斷正確率的色譜故障診斷技術(shù)，使判斷正確率有所一定提高。有所一定提高。1.1.油氣分離技術(shù)油氣分離技術(shù)1 能滲透能滲透H2、CO、CH4、C2H2、C2H4、C2H6六種氣體，而且滲透飽和時(shí)間短的透氣膜六種氣體，而且滲透飽和時(shí)間短的透氣膜2振蕩脫氣法3超聲波脫氣法4.真空脫氣法 幾幾種種膜膜飽和時(shí)間比較飽和時(shí)間比較油氣分離用PTFE膜耐壓強(qiáng)度

9、正常正常使用幾年后后，使用幾年后后，膜表面已膜表面已膨脹膨脹破裂破裂。* 振蕩脫氣就是在一個(gè)容器里，加入一定量的含有氣體油樣。在一定的溫度下，經(jīng)過(guò)充分振蕩，油中溶解的各種氣體必然會(huì)在氣油兩相間建立動(dòng)態(tài)平衡。分析氣相組分的含量，根據(jù)道爾頓亨利定律就可計(jì)算出油中原來(lái)氣體的濃度。 *超聲脫氣法是采用超聲波裝置，使氣液兩相迅速達(dá)到平衡。利用電聲換能器，對(duì)壓電晶體的逆壓電效應(yīng)，通過(guò)施加交變電壓，使之發(fā)生交替的壓縮和拉伸而引起振動(dòng)，使所加頻率在超聲的頻率范圍內(nèi)（即大于20Hz），超聲波在介質(zhì)中所引起的介質(zhì)微粒振動(dòng)，即使振幅極小，也足可使介質(zhì)微粒間產(chǎn)生很大的相互作用力，使氣體分子從油中逸出。2.2.混合氣體

10、分離技混合氣體分離技術(shù)術(shù)1 氣相色譜分析原理氣相色譜分析原理2 柱結(jié)構(gòu)基本形式柱結(jié)構(gòu)基本形式3 色譜柱設(shè)計(jì)的關(guān)鍵：復(fù)合固定相色譜柱設(shè)計(jì)的關(guān)鍵：復(fù)合固定相（a）（b）圖 3-6 HAYESEP D 出峰圖Fig 3-6 The peak of HAYESEP DHAYESEP D, PorapakT兩種固定相兩種固定相比例比例2, 211 , 2112WWttRRR分離度：分離度：3. 傳感器技術(shù)1 幾種傳感器比較1 半導(dǎo)體傳感器適合多種可燃性氣體的監(jiān)測(cè)。2 熱線(xiàn)型半導(dǎo)體傳感器對(duì)H2、CO、CH4、C2H2、C2H4、C2H6六種氣體靈敏度、線(xiàn)性度和反應(yīng)速度俱佳,優(yōu)于普通半導(dǎo)體傳感器。多組分氣體

11、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)外形多組分氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)外形4.在線(xiàn)色譜監(jiān)測(cè)存在的問(wèn)題 1. 開(kāi)始正常，運(yùn)行幾個(gè)月后或一年后，數(shù)據(jù)差別很大。 2.據(jù)悉，國(guó)網(wǎng)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，國(guó)內(nèi)幾家大的色譜企業(yè)建議準(zhǔn)確度不應(yīng)小于30%. 3.維護(hù)工作量較大，更換載氣，定標(biāo)校核等（有些國(guó)產(chǎn)儀器無(wú)定標(biāo)功能）。5. 分析 1.油氣分離不是全脫氣，或部分脫氣沒(méi)有計(jì)算準(zhǔn)確。 2.混合氣分離的色譜柱沒(méi)有定期標(biāo)定、更換和老化處理。 3.氣敏傳感器壽命不長(zhǎng)，沒(méi)有定期標(biāo)定和更換。6. 建議 1. 國(guó)網(wǎng)成立在線(xiàn)色譜儀器定標(biāo)中心，檢測(cè)國(guó)產(chǎn)儀器。 2. 國(guó)網(wǎng)應(yīng)針對(duì)在線(xiàn)色譜另外制定超標(biāo)注意值，如C2H2應(yīng)丁為1ppm,在線(xiàn)色譜不可能監(jiān)測(cè)到 1ppm的值。 3.準(zhǔn)確度不

12、應(yīng)10%。 4.CO/CO2這一指標(biāo)需檢測(cè)，國(guó)外已認(rèn)為此值涉及固體絕緣的壽命。四。變壓器的另外的監(jiān)測(cè)方法1.光聲光譜法多組分監(jiān)測(cè)儀2.變壓器局部放電的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)B 電超聲聯(lián)合法 圖719 電超聲法原理圖4 個(gè)超聲通道, 1 個(gè)電測(cè)通道便攜式的設(shè)備50 300 kHz64 MB 內(nèi)存路由特性可進(jìn)行局放定位多用途，可用于變壓器，發(fā)電機(jī)，GIS等多種電力主設(shè)備3.甚高頻法監(jiān)測(cè)變壓器的局放30300MHz 采用內(nèi)置式超高頻傳感器放入變壓器的放油閥里，監(jiān)測(cè)信號(hào)通過(guò)光纖傳到監(jiān)測(cè)中心。 抗干擾能力大大增強(qiáng)，較好的解決了外置式傳感器的弱點(diǎn)。4.超高頻法的基本原理是使用UHF天線(xiàn)（330GHz）1.5GHz 以上

13、的電磁波主要通過(guò)外殼輻射 采用CBM和自動(dòng)分析軟件，可以將新信息提供給若干通用組。 GPS同步攜帶的控制電路信號(hào)波形的精確記錄。這將為維護(hù)人員提供斷路器運(yùn)行狀態(tài)的詳細(xì)動(dòng)作，可對(duì)一個(gè)或多個(gè)斷路器修復(fù)或執(zhí)行日常維護(hù)做出更可靠的決策。5.變壓器故障診斷中的氣體光纖型光聲光纖型光聲光譜技術(shù)光譜技術(shù)現(xiàn)有光學(xué)檢測(cè)技術(shù)還存在氣體池體積大的弊端，增加了樣氣現(xiàn)有光學(xué)檢測(cè)技術(shù)還存在氣體池體積大的弊端，增加了樣氣的需求量，增加了油氣分離的難度并延長(zhǎng)了氣體的平衡時(shí)間，的需求量，增加了油氣分離的難度并延長(zhǎng)了氣體的平衡時(shí)間，導(dǎo)致氣體分析時(shí)間的延長(zhǎng)。開(kāi)發(fā)具有更小氣體池，分析時(shí)間導(dǎo)致氣體分析時(shí)間的延長(zhǎng)。開(kāi)發(fā)具有更小氣體池，分

14、析時(shí)間更短的氣體分析技術(shù)顯然具有重要意義。更短的氣體分析技術(shù)顯然具有重要意義。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): : 1 1）光聲能量集中在共振音叉處，而不是在光聲池，具有更）光聲能量集中在共振音叉處，而不是在光聲池，具有更高的高的Q Q因子；因子；2 2）對(duì)環(huán)境聲波噪聲免疫；）對(duì)環(huán)境聲波噪聲免疫；3 3）需要更少的氣樣，幾個(gè)毫升的氣樣體積，大大縮短油氣）需要更少的氣樣，幾個(gè)毫升的氣樣體積，大大縮短油氣分離的難度；分離的難度；變壓器故障診斷中的氣體檢測(cè)技術(shù)光聲光譜技術(shù)原理：光聲光譜技術(shù)原理：采用頻率調(diào)制或幅度調(diào)制的激光在音叉的叉指間聚焦，氣體采用頻率調(diào)制或幅度調(diào)制的激光在音叉的叉指間聚焦，氣體對(duì)激光的吸收產(chǎn)生頻率為對(duì)

15、激光的吸收產(chǎn)生頻率為f0的聲波，這種主動(dòng)振動(dòng)模式所產(chǎn)生的聲波，這種主動(dòng)振動(dòng)模式所產(chǎn)生的壓電信號(hào)可利用的壓電信號(hào)可利用f0的鎖相檢測(cè)來(lái)測(cè)量的鎖相檢測(cè)來(lái)測(cè)量,并通過(guò)激光器的波長(zhǎng)并通過(guò)激光器的波長(zhǎng)掃描獲得光譜數(shù)據(jù)?？蓪⒁粋€(gè)由石英毛細(xì)管構(gòu)成的微型聲波掃描獲得光譜數(shù)據(jù)。可將一個(gè)由石英毛細(xì)管構(gòu)成的微型聲波諧振器置于被測(cè)氣體中。諧振器置于被測(cè)氣體中。LTPSALTPSdIIC)()()ln(0光纖氣體傳感技術(shù)光纖氣體傳感技術(shù)光纖傳感器n 不帶電；n 不受潮濕影響；n 校正周期長(zhǎng)：6個(gè)月n 靈敏度高（+/-0.05%）n 測(cè)量范圍大（0-10%;0-40%;0-100%）五。GIS在線(xiàn)檢測(cè)與診斷項(xiàng)目局部放電在

16、線(xiàn)檢測(cè)1. 外部電極法局部放電在線(xiàn)檢測(cè)2. 接地線(xiàn)電磁耦合法局部放電在線(xiàn)檢測(cè)3. 絕緣子中預(yù)埋電極法局部放電在線(xiàn)檢測(cè)4. 超高頻檢測(cè)法4個(gè)超聲通道，1個(gè)電通道輸入便攜裝置50 300 kHz可用于局放定位AR 70012 個(gè)局放通道0.5 10 MHz 帶寬48 相位窗口32 幅值窗口所有通道同時(shí)測(cè)量R 2100 專(zhuān)家級(jí)局放分析儀便攜式GIS局放測(cè)試 采用相對(duì)較低的1-20MHz的測(cè)量頻段，在這個(gè)頻段內(nèi)可以取得更高的信號(hào)強(qiáng)度和較低的噪聲，某些廠家所采用的40MHz以上的高頻段測(cè)量方法雖然可以降低噪聲，但是相應(yīng)的局放信號(hào)強(qiáng)度也降得很低，對(duì)于發(fā)生在主設(shè)備內(nèi)部離傳感器稍遠(yuǎn)的地方的局放活動(dòng)無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)

17、，使靈敏度和監(jiān)測(cè)范圍都受到了很大的局限。在1-20MHz頻率范圍內(nèi)進(jìn)行的測(cè)量，可以取得最大限度的信噪比，并且由于相對(duì)低頻范圍內(nèi)的信號(hào)衰減要比高頻信號(hào)小得多，從而大大提高了靈敏度和監(jiān)測(cè)范圍。測(cè)量頻段 實(shí)踐證明：由于靈敏度低和現(xiàn)場(chǎng)抗干擾能力差的原因，脈沖電流檢測(cè)法主要用于GIS制造廠家的實(shí)驗(yàn)室局放試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)的驗(yàn)收試驗(yàn)，不適用于GIS 在線(xiàn)局放的監(jiān)測(cè)。 由于超聲波在GIS中的傳播復(fù)雜，故在故障監(jiān)測(cè)上很難做到定量判斷，可作為一種輔助的測(cè)量方法。超聲波監(jiān)測(cè)法主要用于定位監(jiān)測(cè)。5.超高頻法 采用超高頻（Ultra High-Frequency，UHF）法檢測(cè)GIS 中的局部放電是20世紀(jì)80年代初期由英國(guó)

18、中央電力局（Central Electricity Generating Board，CEGB）提出，并應(yīng)用于英國(guó)Torness 420kV GIS 的檢測(cè)。Torness 電站的多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的可行性，使超高頻法得到了行業(yè)的認(rèn)可。在2000年修訂的IEC60270及IEC50517標(biāo)準(zhǔn)中，均將這一方法作為GIS局放檢測(cè)的主要方法之一。 超高頻法的基本原理是使用UHF天線(xiàn)而不是脈沖電流法的耦合電容來(lái)檢測(cè)GIS 局部放電產(chǎn)生的電磁波。超高頻最主要的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高，并能夠通過(guò)放電源到不同傳感器的時(shí)間差對(duì)放電源進(jìn)行定位。它對(duì)傳感器的設(shè)計(jì)、阻抗匹配、放大器的帶寬和噪聲要求很高，

19、同時(shí)又要求有多通道寬帶數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；所以，相比于脈沖電流法，它的技術(shù)難度較大。局部放電源故障類(lèi)型識(shí)別與定位 GIS 中有可能出現(xiàn)的主要絕緣缺陷包括：固定缺陷、GIS 腔體內(nèi)可以移動(dòng)的自由金屬微粒、傳導(dǎo)部分的接觸不良、絕緣子制造時(shí)造成的內(nèi)部空隙、實(shí)驗(yàn)閃絡(luò)引起的表面痕跡和因電極的表面粗糙或是來(lái)自制造時(shí)嵌入的金屬微粒等局部放電源故障類(lèi)型識(shí)別與定位 。 局部放電模式識(shí)別的兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)是特征提取和模式分類(lèi)與識(shí)別。局部放電信號(hào)的特征有很多，常用的特征主要有：譜圖特征、頻譜和波形特征，模式分類(lèi)與識(shí)別方法主要有：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、模糊專(zhuān)家系統(tǒng)、小波分析方法等及其上述各種方法相聯(lián)合的方法。監(jiān)測(cè)方法耦合電容法高頻

20、法甚高頻法超高頻法超聲波法化學(xué)法光學(xué)法優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)單；靈敏度較高，可對(duì)放電量進(jìn)行校準(zhǔn)易于實(shí)現(xiàn)；靈敏度較高靈敏度較高靈敏度高；可用于運(yùn)行中設(shè)備靈敏度高；抗電磁干擾能力強(qiáng)不受電磁干擾不受電磁干擾缺點(diǎn)運(yùn)行設(shè)備不能使用；信噪比低信噪比低，如用內(nèi)電極需事先埋設(shè)造價(jià)較高，如用外電極則靈敏度低造價(jià)高結(jié)構(gòu)復(fù)雜；要求豐富經(jīng)驗(yàn)的人操作靈敏度差；不能長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)靈敏度差；需多個(gè)傳感器可達(dá)精度很高很高很高很高較高很差差適用監(jiān)測(cè)的放電源固定微粒；懸浮物；氣隙和裂紋各種缺陷類(lèi)型都適用各種缺陷類(lèi)型都適用各種缺陷類(lèi)型都適用自由移動(dòng)的微粒；懸浮物放電情況嚴(yán)重時(shí)的缺陷固定微粒；針狀突出物能否故障定位不能不能能精確度較高：0.1m適用，但條

21、件苛刻，需多個(gè)傳感器僅能判斷哪個(gè)氣室發(fā)生放電不能能否判別故障類(lèi)型能能能能能不能不能是否已應(yīng)用早期應(yīng)用早期應(yīng)用早期應(yīng)用應(yīng)用應(yīng)用極少應(yīng)用極少應(yīng)用 通過(guò)對(duì)以上7種GIS 局部放電檢測(cè)方法特點(diǎn)的分析比較可以得出以下結(jié)論：在GIS局部放電信號(hào)的檢（監(jiān)）測(cè)方法中，超高頻法和超聲波法是比較實(shí)用可行的方法 。 國(guó)內(nèi)外對(duì)UHF的研究主要集中在超高頻傳感器研制、超高頻信號(hào)傳輸特性分析與建模、超高頻檢測(cè)系統(tǒng)研制、局放源類(lèi)型識(shí)別和定位等幾個(gè)方面。 用超高頻法對(duì)GIS局部放電進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)在國(guó)外已有多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，充分證明了超高頻法的有效性，而在國(guó)內(nèi)還處于研究探索階段，是一重點(diǎn)發(fā)展方向。SF6絕緣氣體放電分解研究 針對(duì)氣

22、體絕緣設(shè)備絕緣缺陷產(chǎn)生局部放電引起SF6氣體分解問(wèn)題進(jìn)行研究，尋找有效表征突發(fā)性故障的特征氣體組分，建立氣體組分濃度、產(chǎn)氣率、體積分?jǐn)?shù)比與絕緣缺陷性質(zhì)、程度及發(fā)展趨勢(shì)等的定量關(guān)系 對(duì)SF6放電分解氣體的常用檢測(cè)方法有以下幾種：氣相色譜法氣相色譜法，可以對(duì)SOF2、SO2F2、SO2和CF4進(jìn)行檢測(cè)，但不能檢測(cè)HF和 SOF4，并且色譜進(jìn)樣的特性決定了檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)，不能做到連續(xù)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，不適于現(xiàn)場(chǎng)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)應(yīng)用。 檢測(cè)管法，檢測(cè)管法，目前國(guó)內(nèi)外實(shí)用的僅有HF，SO2檢測(cè)管，檢測(cè)精度可達(dá)1ppm，但其易受溫度、濕度、存放時(shí)間影響，存在交叉敏感問(wèn)題，且不適合作為放電的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。 化學(xué)分析法，化學(xué)分析法

23、，僅能測(cè)定分解氣體中可水解氟化物及酸度，對(duì)分解物的類(lèi)型和濃度無(wú)法判斷。 紅外吸收光譜法紅外吸收光譜法，它能檢測(cè)SOF2、SO2F2、SO2、SF4、SOF4、H2O和CF4，但SF6會(huì)影響其它氣體的吸收峰，有交叉干擾現(xiàn)象；紅外光源強(qiáng)度低，檢測(cè)器靈敏度低，定量精度不足。 采用碳納米管制作氣體傳感器檢測(cè)采用碳納米管制作氣體傳感器檢測(cè)SF6放放電分解氣體組分。電分解氣體組分。碳納米管(CNT，Carbon Nanotube)作為一種新的材料自從1991年被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，其物理化學(xué)性質(zhì)和應(yīng)用得到了廣泛的研究。 CNTs可作為微型氣體傳感器，具有常規(guī)傳感器不可比擬的優(yōu)點(diǎn)：一是靈敏度高，一是靈敏度高，其靈敏度

24、可高達(dá)10ppb；二是大大降低了二是大大降低了傳感器的工作溫度；三是大大縮小了傳傳感器的工作溫度；三是大大縮小了傳感器的尺寸；四是氣敏選擇性強(qiáng)。感器的尺寸；四是氣敏選擇性強(qiáng)。因此，它在生物、化學(xué)、機(jī)械、航空、軍事等方面具有廣泛的發(fā)展前途。 可行性分析 SF6放電分解組分與絕緣缺陷關(guān)系研究的可行性 研究氣體設(shè)備內(nèi)部各種缺陷產(chǎn)生的局部放電對(duì)SF6氣體分解組分的關(guān)系，通過(guò)分子仿真軟件計(jì)算和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理，構(gòu)建氣體絕緣設(shè)備絕緣缺陷產(chǎn)生局部放電引起SF6氣體分解組分的數(shù)據(jù)庫(kù)， 通過(guò)研究GIS設(shè)備絕緣缺陷產(chǎn)生局部放電程度和發(fā)展變化趨勢(shì)以及影響因素，揭示導(dǎo)致突發(fā)性故障的機(jī)理和條件，根據(jù)理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究的

25、結(jié)果，采用統(tǒng)計(jì)、擬合和數(shù)據(jù)挖掘等方法，總結(jié)出有實(shí)用價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式或曲線(xiàn)是可能的。特色與創(chuàng)新特色與創(chuàng)新 研究SF6氣體分解組分及濃度與不同絕緣缺陷類(lèi)型產(chǎn)生的局部放電水平及發(fā)展趨勢(shì)的內(nèi)在聯(lián)系，通過(guò)分解氣體組分測(cè)定與分析，解決氣體絕緣設(shè)備內(nèi)部絕緣缺陷產(chǎn)生局部放電的故障診斷和狀態(tài)評(píng)估的難題。 針對(duì)SF6分解組分氣體分子特性，進(jìn)行碳納米管多細(xì)微氣敏傳感器響應(yīng)機(jī)理的研究，可研制功能性強(qiáng)的碳納米管氣敏傳感器。 綜上所述， SF6放電分解組分與絕緣缺陷關(guān)系的監(jiān)測(cè)和研究，也是GIS故障在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的另一個(gè)重要的發(fā)展方向。六.電力設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展6.1 在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置的智能化 。智能傳感器將傳感測(cè)量、補(bǔ)償計(jì)算、工程量處理與控