一臺GIS設備，理論擊穿強度很高，實際運行時卻只能達到一半甚至更低。為什么？絕緣裕度小、場強高、內部空間極限壓縮。過去數量少，大家當它免維護；現在GIS變電站激增，故障率同步飆升。而每一次絕緣擊穿前，局部放電早已出現。

目前國家正在推動GIS局放監測納入交接試驗——你的設備，測了嗎？

一、GIS 設備內部常見缺陷

A）．GIS 設備中固體絕緣材料內部的缺陷 如生產工藝過程中殘存在盆式絕緣子內部或與導體交界處的氣隙。

B）．GIS 設備內殘留自由導電微粒，如金屬碎屑或金屬顆粒 這是較為普遍存在的一種缺陷，一般是由于制造、安裝等原因造成的。

C）．GIS 設備中的導體表面存在突出物，如毛刺、尖角等 這種缺陷易發生電暈放電，在穩定的運行電壓下一般不會引發絕緣擊穿，但在沖擊電壓下可能導致絕緣擊穿。

D）．GIS 設備內的導體接觸不良等。

上述缺陷往往可以引發 GIS 設備局部放電。

二、GIS 設備內部缺陷產生局部放電的特征

A） 發生在導體周圍的電暈放電，由于氣體中的分子是自由移動的，因此GIS設備中的電暈放電過程與空氣中的電暈放電相似。

B） GIS 設備中絕緣子內部的氣隙放電在工頻正負兩個半周內基本相同，即正負半周放電指紋基本對稱。放電脈沖一般出現在試驗電壓幅值絕對值的上升部分，放電頻率依賴于所加電壓大小，只有在放電強烈時，才會擴展到電壓絕對值下降部分的相位上，且每次放電的大小不相等。絕緣子缺陷在出廠時可能并不出現，但在運輸及安裝過程中有可能造成損傷。一些缺陷最初可能無害，只是在機械振動和靜電力作用下可能輕微移動，形成潛在的隱患。

C） 絕緣子表面的缺陷（如污穢等）有助于表面電荷的增加，可能會形成表面放電，導致絕緣子表面的絕緣劣化，甚至擊穿。

D） 自由導電微粒和固體導體上金屬突起放電的相位分布有著明顯不同。這個特征通?？梢杂脕韰^分缺陷的類型。 GIS 設備中自由導電微粒有積累電荷能力，在交流電壓作用下，靜電力可使導電微粒在 GIS 筒內跳動，如直立旋轉、舞動運動等。這種運動與放電的出現在很大程度上是隨機的，這一過程與所加電壓大小以及微粒的特性有關。如果一個跳動的微粒接近或運動至 GIS 設備中的高場強區時，伴隨產生的局部放電有可能形成導電通道，造成絕緣擊穿。相對而言， GIS 設備內殘留的金屬碎屑或金屬顆粒產生的各種效應是最為嚴重的，因此，金屬顆粒的放電對 GIS 設備的危害相對較大。

三、GIS局部放電檢測原理及使用裝置

3.1 電磁波（UHF）局部放電檢測

GIS 內部存在局部放電缺陷是，隨著運行時間，缺陷導致老化，直到事故的發生。絕緣老化的過程中大部分的缺陷，伴隨局部放電現象，局部放電現象會帶來高頻電壓和電流，噪音，光，氣體分解，放射電磁波等現象。

局部放電發生時，電磁波的信號根據GIS結構反復進行傳播，反射，折射，延遲，衰減等現象，通過盆式絕緣子（絕緣件）放射到外界。

通過GIS絕緣子泄露的電磁波，通過高靈敏度內置型或外置型傳感器，進行檢測。傳感器檢測到的信號通過同軸電纜傳到局部放電信號處理裝置，進行信號處理，再利用診斷程序分析局部放電種類和雜波，進行確認。

3.2 JY-PD800 型局放在線監測系統

a. JY-PD800GIS局部放電在線監測系統組成

系統由后現場傳感器，前置監測儀 ，臺監視系統三大部分組成。系統采用分層分布式結構，分為傳感器、前置機和后臺機三部分。傳感器完成對監測設備的測量，將信息量送到前置機進行集中分析、顯示以及告警，并將數據上傳到后臺機進行全面的監視和分析。這種結構不僅使整套系統的結構非常清晰和簡潔，也使得各子系統功能完整獨立，任何一個監測單元異常不會影響其它設備正常工作。采用統一的RS485或者TCP/IP數據接口規范，大大提高了系統的兼容性和可擴展性。

3.3 現場智能監測模塊

現場智能監測模塊主要是把超高頻傳感器采集的局放信號和噪音傳感器采集的現場噪音信號進行相位比較，對GIS采集的信號做一個判斷，判斷超高頻傳感器采集的信號是否是GIS里面發生的局放信號，如果是局放信號就再進行具體的處理，并大致的判斷是什么干擾信號造成的干擾。這樣就防止外界干擾信號造成了一個誤報、誤判。

現場智能監測模塊主要參數：

3.4 同軸電纜傳輸線

射頻號傳輸線采用LMR-400電纜線是聚乙烯螺旋絕緣皺紋銅管射頻電纜，該電纜對信號的衰減小、抗干擾能力強，主要運用于射頻信號的傳輸。

同軸電纜要參數：

3.5 監測系統的體系通訊網絡結構

監測系統為基于數據庫的通訊系統，相應的從站的數據通過CAN總線，將數據傳送到主站計算機的后臺服務程序，數據庫更新服務將數據自動更新到相應的類型數據庫的表中。該數據庫類型為標準類型的數據庫。

狀態監測系統體系結構圖

系統特點

• 傳感器設計技術： 根據生產單位, 電壓, GIS各種結構,設計多樣的傳感器
• 局放檢測技術： 整個系統設計檢測放電最小5pC
• DSP設計技術： 超高速信號處理及多通道技術 (雙核 DSP 600MHz)
• 分析應用程序術： 多種分析功能,利用N/N方式的狀態分析判斷技術，局放類型識別率99%以上
• 檢測模式： 實時,趨向,事件展開方式(Real Time, Trend, Event Mode)
• 噪音識別技術： 專利的硬件噪音識別技術加上軟件噪音除噪功能，噪音識別率高達99%以上
• 可擴展技術： 任意加裝傳感器，現場處理單元和通訊單元，采用拓撲結構，TCP/IP
• 保護技術： 系統具備過電壓保護技術，防止設備被破壞
• 軟件技術： 中文軟件，遠程監控，強大的數據分析功能，時時更新
• 服務能力： 專業的國際服務團隊，能在24小時從國外到達國內，無需漫長等待
• 國內支持： 專業的國內服務團隊，能在12小時內給出技術支持
• 備件供應： 國內備貨供應，以及國內備件提供。
• 協議支持： IEC61850

系統基本功能

• 測量放電信號的幅值、相位、放電頻次等基本的局部放電表征參數及各種統計特征參數
• 顯示二維（Q-φ，N-φ）、三維（N-Q-φ）放電譜圖、工頻周期放電圖、放電發展趨勢圖
• 利用各種譜圖分析, 進行故障診斷，包括GIS放電模式識別，分析和預測局部放電缺陷的嚴重程度和 發展趨勢，對顯著異常進行實時報警，為絕緣狀態診斷提供基礎判據
• 提供放電發展趨勢圖、監測及報警結果歷史查詢、報表生成和報警設定等基本功能
• 可連續監測或定時自動啟動監測，整個監測過程自動化

技術指標

后臺監控軟件

1.數據顯示：

軟件具有實時數據顯示功能，數據自動上報，上報更新周期為1s，軟件界面直接列明了局放探頭標識分布及盆式絕緣子位置的GIS間隔布置圖

2.圖譜功能：

軟件具有在線局放數據顯示、單周期圖數據顯示、短期趨勢顯示圖以及各種二維譜圖等，并能完成數據橫向對比、不同圖表之間的疊加對比功能

3.數據遠程傳輸診斷功能：

軟件能實現遠程控制、診斷、查詢、訪問等功能，通過站端數據綜合處理單元將數據實時傳送到遠程監測診斷中心進行統一管理及診斷。局域網中遠程客戶可通過網絡方式在任何時間接入系統，查看最新的監測診斷結果。

4.數據歷史查詢、趨勢分析：

提供以‘秒、分、小時、天、星期、月、年’等不同更新周期的趨勢分析，并且數據趨勢的顯示時間段是可選擇的。

5.數據輸出功能

局放數據庫數據有自動輸出到Word或Excel等軟件的功能

6.告警功能

軟件能自動捕捉并記錄啟動報警的局放信號，同時進行報警，報警有聲、光等形式，并提供可接入主控制室的信號接口。

7.參數設置功能

在軟件菜單中可以進行參數設置，包括增加監測模塊、刪除監測模塊設置等。

8.數據存儲功能

數據實時在PC上自動保存備份,隨時可以查看“年、月、日、時、分、

秒”等分類查信息。

9.缺陷信息統計功能

根據保存的數據可以自動對每天，每周，每月的數據進行繪圖，方便相關人員進行分析判斷。同時具有手動選擇時間功能。所繪圖表能導出到word文檔方便制作各類報表使用。

10.系統管理權限控制：

可訪問該系統的權限管理功能由密碼等方法控制

11.操作系統：

軟件操作系統采用微軟公司的操作系統，系統硬件配置為當前市場上最新配置。

12.軟件界面：

軟件系統采用中文界面，容易學習操作。

13.通信網絡：

監測裝置通過串口或網絡方式接入變電站內綜合處理單元。