2020.8 EPEM
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电网运维Grid Operation
南方电网文山供电局 晋金帅 房 涛 华乘电气科技股份有限公司 李昱谊
摘要：根据典型卧式GIS结构特点及特高频传播特性提出外置特高频传感器的布置安装方案，并利用实际工程应用成效表明该布点方案的监测有效性及合理性。关键词：GIS；局部放电；特高频；在线监测；布置方案
特
高频（Ultra High Frequency）通常指的是300MHz~3000MHz 频段的无线电磁波，当绝缘介质发生局部
放电时会激发出该频段的电磁谐振波[1]，利
用特高频传感器耦合采集该频段电磁信号并抑制300MHz 以下的电磁干扰进行处理分析，是监测GIS 局部放电的有效方法之一。在实际应用中，根据安装方式进行分类，特高频传感器主要有两大分类：外置型、内置型。内置式传感器亦称为侵入式传感器，内置传感器具有获得灵敏度高的优点，一般在GIS 生产制造时安装一并出厂，如果在运行中的GIS 进行加装则需要停电安装。外置式传感器亦称为非侵入式传感器，外置传感器的灵敏度及抗环境干扰能力较内置传感器差一些，但外置传感器具有安装拆卸方便、安全性高及经济成本低的优点，相比内置传感器更适合现有运行GIS 设备的加装。
特高频检测方法是利用特高频传感器耦合接收局部放电所激发的电磁波，而电磁波在不同的电磁环境、传播介质下的传播特性不尽相同，且在不同类型的GIS 腔体中传播路径具有明显差异，故其传播特性具有复杂性。目前在行业中对特高频在GIS 内部的传播特性作了许多深入的研究[2,3]，但传感器的布置位置及布置数量研究较少，设计合理的传感器布置方案不仅能够获取较好监测效果，同时避免了因增加不必要的测点而造成经济浪费。
1 GIS 局放在线监测系统
盲区监测基于特高频检测方法的GIS 局放在线监测系统主要由外置式特高频传感器、采集单元、射频同轴电缆、工控机及分析软件组成，系统可实时监测运行过程中的GIS 设备局部放电信号，外置传感器采集
到局放信号后通过监测单元（局放IED）进行处理，监测单元将电信号转为光信号并通过光缆传输至主机（站层服务器），监测分析软件对监测到的信号进行分析处理和故障诊断。当监测到的信号达到各级报警条件时发出相应的报警信号，监测结果可通过IEC61850协议传输至上级处理单元，以便用户随时查看现场设备运行情况，并为相关检修计划提供依据，避免事故发生。
2 外置传感器布置方案
传统的GIS 设备布置形式主要分为卧式结构及立式结构，本文研究的特高频布置方案应用对象为双母线中心线与断路器平行布置的卧式结构220kV GIS，该类结构的两条母线中心线与三相断路器中心线构成平面平行，断路器位于底部，母线为高位平行布置。该类结构的GIS 隔离开关运动部件产生的金属屑不会落在母线侧绝缘子上，从而确保母线上绝缘子的绝缘可靠性。根据其结构特点，常发生局放缺陷的位置主要集中在进出线套管、互感器、刀闸及断路器部件。故测点应布置在以上所述部件气室的绝缘盆子上。
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