引言

随着城市化的发展，电缆的覆盖率越来越高。电缆和组合电气终端因其占地面积小、土地利用率高而被广泛应用于电力系统中。由于复杂的复合界面和电场应力集中，GIS终端是电缆线路中的一个薄弱环节，因此保证电缆GIS终端的状态无异常，对电缆线路的安全稳定运行具有重要意义。

1状态维护的必要性

传统的维护方法是通过电力设备的定期或不定期检测来预防和恢复故障。然而，随着电力设备的快速增长，这种维护方法消耗了越来越多的人力和物质资源，不符合社会发展的需要。应用状态维护方法，检测和监测电力设备早期故障引起的局部放电，对高压局部放电进行模型化试验，达到检测、分析、诊断相结合的效果，如图1所示。了解绝缘老化的实际部位及其变化，坚持“早期检测、及时处理”和“预防”，减少绝缘故障的不良影响。

电缆GIS终端局部放电检测方法

高频法是电缆线路局部放电带电检测的常用手段。采集、分析和判断频率在1mHz~300mHz范围内的局部放电信号。传感器是高频电流互感器（HighFrequencyCurrentTransformers，HFCT）、电容耦合传感器。电力电缆绝缘内部的局部放电源可视为点脉冲信号源。当电缆绝缘内部发生局部放电时，缺陷内部的电荷会移动和积累。两端的电极反映为脉冲电流，脉冲电流沿线芯和金属屏蔽传播。通过高频电流传感器检测流过接地引下线或其他地电位连接线的高频脉冲电流信号，可实现电缆局部放电的带电检测。由于高频局部放电检测原理与脉冲电流法相似，在传感器和检测电路相对固定的情况下，可以定量分析被测局部放电信号的强度，但抗电磁干扰能力相对较弱，缺陷定位能力较差。特高频法的检测频带为100~3000mHz，采集、分析和判断频率在此范围内的局部放电信号，主要采用天线结构传感器采集信号。由于检测频段高，现场抗低频电晕干扰能力强，检测灵敏度高，在变压器和GIS带电检测中应用良好。然而，特高频法无法实现对金属封闭电气设备的检测。除绝缘接头隔断和终端外，交联聚乙烯电缆全线均覆盖铝护套。因此，特高频局部放电检测对电缆监测的适用范围较窄，主要用于GIS终端缺陷的定性诊断或定位分析。如果电缆终端中有缺陷，产生局部放电脉冲，特高频电磁波信号将从环氧套管接头泄漏，特高频电磁波信号将通过特高频电磁波泄漏（UltraHighFrequency，UHF）该传感器能有效检测到电磁波，用于判断内部局部放电。

3.发展过程和老化程度评价

通过对油纸绝缘局部放电的长期监测，将放电过程分为放电初始阶段、发展阶段和严重阶段；放电初始阶段具有放电频率低、放电幅度小、能量小、放电相位集中在狭窄范围内；发展阶段放电次数开始增加，能量和振幅越来越大，放电引起的烧蚀痕迹逐渐明显。南安普敦大学的HZAINUDDIN研究了油纸绝缘沿线的放电。结果表明，随着外加电压的升高，沿线放电的发展过程呈现四个阶段，沿线闪络的发展严重程度受施加电压和施加时间的影响。局部放电是油纸绝缘老化的一种表现形式和先兆。不同老化程度的油纸绝缘局部放电差异较大，可利用局部放电特性诊断绝缘老化状态。基于局部放电来评估油纸绝缘的老化状态，需要选择能够表征局部放电信息、反映老化状态的特征量。对油纸绝缘多因子老化的诊断进行了大量的研究。根据局部放电特征和聚类分析参数，可用于评价油纸绝缘针模型下的老化状态，并提出了油纸绝缘状态的诊断方法。

4220kV电缆GIS终端局部放电联合检测技术

4.1超声在线检测

当绝缘发生局部击穿时，会伴随着介质振动。由于超声波段能量集中，通过使用特殊设备和超声波定向检测高压设备的放电，可以很好地指示局部放电的位置。在接收超声波信号的同时，可以利用差异技术将超声波信号转换为音频信号，同时在显示器上显示其强度，便于测量人员评估设备的实际运行情况。当高压设备放电时，超声波可以快速确定放电源。该方法可在线监控，高压设备无损耗，整体控制和识别效果较好。但在实际应用过程中，信号衰减严重，容易被环境中较大的声波淹没，滤波和模式识别尤为重要。

4.2暂态地电压试验

当电力设备内部发生局部放电时，放电脉冲刺激的电磁波会在设备金属外壳上产生瞬时对地电压。这些瞬时电压脉冲可以通过安装在设备外表面的特殊耦合电容传感器进行检测，从而判断设备内部的绝缘状态。局部放电检测的原理不同，适用对象也不同。

4.3脉冲电流法

脉冲电流法采用耦合电路或高频电流互感器（HFCT）检测局部放电产生的电脉冲，将检测到的信号直接映射为放电量。然而，如果脉冲电压变化迅速，就会产生不可忽视的位移电流来掩盖局部放电流对局部放电的影响。

4.4局放监测法

局部放电感应电磁信号通常具有从几千赫兹到千兆赫兹的广泛分布频谱。特高频频率。（ultrahighfrequency，UHF）该方法是最常见的局部放电磁检测方法。带宽为300mHz至1.5gHz的天线通常用于接收介质中局部放电产生的电磁波，广泛用于工业在线监测。该方法具有较强的抗干扰特性和非接触特性。然而，这种方法一般不具备定量检测的条件，检测信号的波形和振幅受到天线振幅频响应、检测位置、放电信号频带等各种因素的影响。

结束语

综上所述，高压设备绝缘故障放电具有很大的危险性和破坏性。相关维修人员应加强对设备维修的重视，通过不同的技术提高检测精度，利用局部放电阶段的数据提前评估绝缘的实际情况，防止过度维修，不断探索新检测技术在这一领域的应用，从更多维度拓展状态维修技术，提高检测分析的可信度，优化维修人员的维修管理模式，确保设备安全、可靠、经济运行。