GIS局部放电的检测方法

局部放电发生时伴随有物理的、化学的、光的、电以及磁的效应。从原理上讲，上述任何一种现象都可以用来揭示局部放电现象。实用的GIS的局部放电检测方法大致可以分为以下五种：

（1）耦合电容法
又称为脉冲电流法，其基本原理是IEC60270推荐的方法。该方法需要高质量的高压电源与耦合电容器，通常作为GIS的出厂试验及验收试验方法。而将该方法用于GISPD在线监测时，通过用贴在GIS外壳上的电容电极来耦合由于局部放电而在导体芯上引起的电压变化。该方法结构简单，便于实现，但应用于现场测量时，环境的电磁噪声使局部放电信号难以识别，灵敏度也低，因此这种方法的推广受到了很大限制。

（2）超高频法
GIS的电场强度为几十甚至几百kV/cm，在局部放电发生瞬间的du/dt很大。因此，GIS局部放电的一个显著特点是电流脉冲上升时间及持续时间仅为纳秒级，等值频率在超高频(Ultra High Frequency-UHF)范围(300MHz-3GHz)，而且会激发出电磁波。由于GIS的同轴结构，电磁波不仅可以在GIS内部传播，而且可以透过盆式绝缘等非金属部件泄漏到GIS外面。超高频法的基本原理就是使用UHF天线来检测GIS局部放电产生的电磁波。它最主要的优点是灵敏度高，抗干扰能力强，并能够根据电磁波从放电源到不同传感器的时间差对放电源进行定位。它对传感器的设计、阻抗匹配、放大器的带宽和噪声抑制要求很高，同时要求有多通道宽带数据采集系统，相比于脉冲电流法它的技术难度较大。

（3）超声波法
该方法用腔体外壁上安装的超声波传感器来测量局部放电产生的声波振动信号是目前使用的除UHF方法之外最成熟和最广泛的GIS PD监测方法。

（4）化学法
GIS发生局部放电时会引起SF6和杂质的化学反应，产生气体分解物，化学检测法就是通过检测气体生成物的含量来确定局部放电的严重程度。但GIS中的吸附剂和干燥剂可能会影响化学方法的测量；断路器正常开断时，电弧产生的气体生成物也会对测量结果产生影响；脉冲放电产生的分解物会被大量的SF6气体所稀释，因此就局部放电监测而言，化学方法的灵敏度很差。另外，该方法不能作为在线监测的方法来使用，比较适合用作辅助方法分析GIS的绝缘故障。

（5）光学法
该方法用光学传感器来检测局部放电产生的光信号，光电倍增器可以监测到甚至一个光子的发射，但是由于射线被SF6气体和玻璃强烈吸收，导致应用该方法存在检测“死角”。该方法对于已知放电源位置的监测比较有效，不具备对故障的定位能力。并且由于GIS内壁光滑，光子容易发生反射，使检测灵敏度降低。

通过上述比较分析，可以得出以下结论：在GIS局部放电检测方法中，超高频法和超声波法是较为实用的方法，其中超高频法最具优势与发展潜力。