振蕩波局放試驗(yàn)及定位技術(shù)是一種有效的電纜局放現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量手段，
通過(guò)對(duì)被試電纜施加近似于工頻的衰減振蕩波電壓激發(fā)出電纜絕緣缺陷處的局部放電信號(hào)，
對(duì)其進(jìn)行有效檢測(cè)并進(jìn)行定位，以判斷電纜絕緣的好壞。
該技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1、整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程電纜試品中無(wú)靜態(tài)電場(chǎng)存在，對(duì)交聯(lián)聚乙烯電纜無(wú)空間電荷累計(jì)效應(yīng)，對(duì)絕緣無(wú)損傷。
2、振蕩波局放試驗(yàn)施加的電壓較低，不會(huì)對(duì)電纜的絕緣造成損傷，屬于非破壞性試驗(yàn)。
3、能夠檢測(cè)到電纜內(nèi)部微小的局部放電缺陷，靈敏度較高。
4、在檢測(cè)到局部放電缺陷的同時(shí)，還能夠準(zhǔn)確地定位缺陷位置，為電纜的檢修提供了便利。
宏博電纜振蕩波試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)-1
在DL/T555《氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)耐壓及絕緣試驗(yàn)導(dǎo)則》中推薦的GIS
（氣體絕緣金屬封閉式組合電器 Gas Insulated Switchgear）局部放電現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法中，除電荷法外，
其他方法（UHF法、振動(dòng)法、聲測(cè)法）均采用的是間接測(cè)量手段（通過(guò)在GIS內(nèi)部或外部安裝傳感器獲取信號(hào)），
但是電荷法在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)施難度很大，因此目前現(xiàn)場(chǎng)多采用間接法測(cè)局放。
宏博電纜振蕩波試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)-2
1、首先從電纜和組合電器（GIS）的等效電路上分析可行性：
（1）電纜
主要由導(dǎo)體、絕緣層和屏蔽層組成，其電容主要是由絕緣層形成的同軸圓柱電容器結(jié)構(gòu)產(chǎn)生，即導(dǎo)體與屏蔽層之間的電容，
絕緣層的介電常數(shù)、厚度和電纜長(zhǎng)度等是影響電容的關(guān)鍵因素。在實(shí)際應(yīng)用中，電纜一般是沿著一定的路徑鋪設(shè)，
其電容特性在整個(gè)線路上具有一定的一致性，且在結(jié)構(gòu)上存在對(duì)稱性和連續(xù)性，電容沿電纜長(zhǎng)度方向呈均勻分布，
因此可以將電纜等效為多個(gè)均勻分布的小電容串聯(lián)和并聯(lián)組成的電路模型。
這種均勻分布特性使得電纜的電容計(jì)算和分析相對(duì)較為簡(jiǎn)單，同樣使得行波在電纜中傳播時(shí)會(huì)呈現(xiàn)出特定的傳播和反射特性。
當(dāng)電纜絕緣出現(xiàn)局部缺陷時(shí)，會(huì)導(dǎo)致局部區(qū)域的電容特性發(fā)生變化，進(jìn)而影響行波的傳播和反射。
而振蕩波技術(shù)能用于電纜局部放電檢測(cè)主要是基于其電容特性，使得其在與試驗(yàn)設(shè)備連接后，能夠與設(shè)備中的電感元件形成LC振蕩回路。
當(dāng)對(duì)電纜施加一定的電壓激勵(lì)時(shí)，就會(huì)在這個(gè)回路中產(chǎn)生振蕩電流和電壓，為局部放電的檢測(cè)創(chuàng)造了特定的電氣環(huán)境。
同時(shí)這種振蕩特性有助于增強(qiáng)局部放電信號(hào)，使其更容易被檢測(cè)到。當(dāng)局部放電發(fā)生時(shí)，產(chǎn)生的脈沖信號(hào)會(huì)以振蕩波的形式在電纜中傳播，
通過(guò)分析這些傳播和反射的信號(hào)，可以獲取關(guān)于局部放電位置、強(qiáng)度等信息。
（2）組合電器（GIS）
從電容特性上分析：GIS是一個(gè)大型的組合式電氣設(shè)備，由斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器、
母線等多種電氣元件組合在一個(gè)封閉的金屬外殼內(nèi)，并充以六氟化硫（SF6）氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)；具有復(fù)雜的三維空間結(jié)構(gòu)，
且整體尺寸相對(duì)較大，內(nèi)部元件之間的空間布局相對(duì)緊湊。其電容特性不僅與各個(gè)元件的電容有關(guān)，還與元件之間的空間位置關(guān)系、
電場(chǎng)分布等因素密切相關(guān)；比如互感器繞組間電容、斷路器斷口電容、母線對(duì)地電容以及絕緣介質(zhì)極化產(chǎn)生的電容等；
再如電流互感器的繞組與鐵芯、繞組與外殼之間存在分布電容，斷路器在分閘狀態(tài)下斷口之間會(huì)形成電容，母線與金屬外殼之間也存在電容。
另外GIS的絕緣介質(zhì)除SF6氣體外，還包括一些固體絕緣材料，如環(huán)氧樹(shù)脂等，SF6氣體雖然絕緣性能優(yōu)良，但它的介電常數(shù)會(huì)受到壓力、
溫度等因素的影響。此外，GIS內(nèi)部不同部位的絕緣結(jié)構(gòu)和介質(zhì)組合不同，導(dǎo)致其電容特性受到多種因素的綜合影響，變化較為復(fù)雜。
因此由于GIS內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，元件布置分散，電容分布也呈現(xiàn)出離散性。不同位置的元件具有不同的電容值，且相互之間的連接關(guān)系復(fù)雜。
例如，母線的電容主要集中在母線導(dǎo)體與金屬外殼之間，而互感器、斷路器等元件的電容則集中在其自身的特定部位。
這種離散分布特性增加了GIS電容特性分析和計(jì)算的難度，通常需要采用數(shù)值計(jì)算方法或等效電路模型來(lái)進(jìn)行研究。
理論上可以利用電容特性與局部放電之間的關(guān)系，進(jìn)行局部放電的定位。例如，通過(guò)分析局部放電信號(hào)在不同電容元件之間的傳播時(shí)間和幅值變化，
結(jié)合GIS的電容分布模型，能夠大致確定局部放電的位置，為設(shè)備的檢修和維護(hù)提供指導(dǎo)。
2、從電容量大小上分析可行性：
（1）電容量大小：結(jié)構(gòu)上，GIS是將多種高壓電器元件組合在一個(gè)封閉的金屬殼體內(nèi)，內(nèi)部元件之間的間距相對(duì)較大，且整體結(jié)構(gòu)較為緊湊，
電極面積相對(duì)較小。而電纜是一種細(xì)長(zhǎng)的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其芯線與外護(hù)套之間可視為一個(gè)大面積的平行板電容器，電極面積大，
不考慮其他外在條件的情況下，GIS的電容量比電纜的要小。
（2）絕緣介質(zhì)：GIS一般采用SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，雖然SF6氣體的介電常數(shù)較高，但GIS內(nèi)部元件之間的距離相對(duì)較大。
電纜通常采用固體絕緣材料，如聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯等，這些材料的介電常數(shù)也較高，而且電纜的絕緣層相對(duì)較薄，
芯線與外護(hù)套之間的距離較小。因此在相同的電極面積下，由于電纜電極間距離更小，電容值也更大。
（3）連接方式：GIS各元件之間通過(guò)導(dǎo)體連接，連接點(diǎn)相對(duì)較少，電容的形成主要集中在元件內(nèi)部和元件之間的空間。電纜則是連續(xù)的長(zhǎng)距離結(jié)構(gòu)，
沿線的電容分布較為均勻且連續(xù)，整體上積累的電容值較大。此外，電纜在實(shí)際應(yīng)用中通常需要較長(zhǎng)的長(zhǎng)度來(lái)傳輸電能，這也進(jìn)一步增加了其總電容值。
因此，GIS的電容值相對(duì)電纜較小，用常規(guī)電纜振蕩波試驗(yàn)裝置可能沒(méi)辦法達(dá)到振蕩波條件，導(dǎo)致電場(chǎng)強(qiáng)度不足以激發(fā)潛在缺陷處發(fā)生局部放電。
220kV電纜振蕩波設(shè)備
1、設(shè)備難點(diǎn)
（1）輸出電壓：設(shè)備應(yīng)能輸出足夠高的電壓，一般為GIS額定電壓的一定倍數(shù)，以有效激發(fā)內(nèi)部可能存在的局部放電，同時(shí)電壓穩(wěn)定性高，
在試驗(yàn)過(guò)程中輸出電壓的波動(dòng)范圍應(yīng)控制在較小范圍內(nèi)，如±5%以內(nèi)，確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。
（2）頻率范圍：設(shè)備應(yīng)具備較寬的頻率輸出范圍，通常從幾十赫茲到數(shù)兆赫茲，以適應(yīng)GIS電容值較小的特點(diǎn)，可通過(guò)調(diào)整頻率找到最佳激發(fā)頻率，
使局部放電信號(hào)更明顯。
（3）輸出波形：輸出的振蕩波波形應(yīng)具有良好的對(duì)稱性和穩(wěn)定性，波形失真度小，一般要求總諧波失真率小于5%，以便準(zhǔn)確分析局部放電信號(hào)的特征。
（4）檢測(cè)靈敏度：設(shè)備應(yīng)具有高靈敏度的局放信號(hào)捕捉能力，能夠檢測(cè)到微小的放電信號(hào)，最好是可檢測(cè)到的最小放電量不大于10pC，
以確保能及時(shí)發(fā)現(xiàn)GIS內(nèi)部早期的絕緣缺陷（國(guó)網(wǎng)及南網(wǎng)的采購(gòu)規(guī)范要求：1.1倍的線電壓下，每個(gè)間隔的局部放電量≤5pC）。
（5）信號(hào)測(cè)量精度：對(duì)局部放電信號(hào)的測(cè)量精度要高，包括放電量、放電相位、放電頻率等參數(shù)的測(cè)量誤差應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)，
如放電量測(cè)量誤差不超過(guò)±10%，相位測(cè)量誤差不超過(guò)±5°。
電纜振蕩波裝置用于GIS局放實(shí)驗(yàn)
2、現(xiàn)場(chǎng)難點(diǎn)
（1）激發(fā)頻率選擇：GIS電容值小，根據(jù)振蕩波原理，需選擇較高頻率的激發(fā)信號(hào)，才能在較小電容上產(chǎn)生足夠的電場(chǎng)強(qiáng)度以激發(fā)局部放電。
但頻率過(guò)高可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)在GIS內(nèi)部傳播時(shí)衰減過(guò)快，影響檢測(cè)效果，因此要通過(guò)試驗(yàn)確定最佳激發(fā)頻率范圍。
（2）電壓幅值設(shè)置：由于GIS內(nèi)部絕緣件種類多，不同絕緣材料的耐受電壓不同，設(shè)置電壓幅值時(shí)要避免過(guò)高電壓對(duì)絕緣造成損傷，
同時(shí)又要保證足夠的電壓來(lái)激發(fā)潛在的放電點(diǎn)。所以需根據(jù)GIS的額定電壓和絕緣水平，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)驗(yàn)，逐步調(diào)整確定合適的試驗(yàn)電壓幅值。
（3）傳播路徑分析：GIS內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，振蕩波信號(hào)在其中傳播時(shí)會(huì)遇到多種介質(zhì)和結(jié)構(gòu)，如母線、開(kāi)關(guān)、絕緣子等，信號(hào)會(huì)發(fā)生反射、折射和散射。
需要對(duì)GIS內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)建模分析，了解信號(hào)在不同部位的傳播規(guī)律，以便準(zhǔn)確判斷放電點(diǎn)位置。
（4）干擾抑制：GIS現(xiàn)場(chǎng)存在多種電磁干擾源，如外部電力設(shè)備的電磁場(chǎng)、開(kāi)關(guān)操作產(chǎn)生的脈沖等，這些干擾會(huì)影響振蕩波局放信號(hào)的檢測(cè)和分析。
要采取有效的屏蔽措施，如使用屏蔽電纜、金屬屏蔽罩等，同時(shí)采用數(shù)字濾波、小波分析等信號(hào)處理技術(shù)，抑制干擾信號(hào)，提高信噪比。
（5）定位方法選擇：采用常規(guī)的時(shí)差定位法對(duì)于GIS這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備，需要考慮信號(hào)在不同路徑上的傳播速度差異，
通過(guò)多次不同路徑的試驗(yàn)精確測(cè)量時(shí)間差和建立準(zhǔn)確的傳播模型才能提高定位精度，難度較大。可以采用模態(tài)分析定位法，
即根據(jù)振蕩波在GIS內(nèi)部傳播的不同模態(tài)特性，分析放電信號(hào)的模態(tài)成分，結(jié)合GIS的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定放電點(diǎn)所在的區(qū)域。
這種方法需要對(duì)GIS內(nèi)部的振蕩波傳播模態(tài)有深入的研究和理解，通過(guò)大量的試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析來(lái)建立模態(tài)與放電位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
（6）試驗(yàn)流程：根據(jù)GIS的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，需要設(shè)計(jì)合理的試驗(yàn)步驟。例如，對(duì)于大型GIS設(shè)備，可以采用分區(qū)試驗(yàn)的方法，逐步縮小檢測(cè)范圍，
提高定位效率。同時(shí)，在試驗(yàn)過(guò)程中要密切觀察和記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并進(jìn)行分析處理。
GIS振蕩波局放實(shí)物回路
1、對(duì)微弱放電信號(hào)檢測(cè)能力有限：當(dāng)局部放電處于初始階段或放電強(qiáng)度較弱時(shí)，產(chǎn)生的信號(hào)易被背景噪聲所掩蓋，導(dǎo)致檢測(cè)靈敏度降低，
難以準(zhǔn)確識(shí)別和定位微弱放電點(diǎn)。
2、易受設(shè)備結(jié)構(gòu)和材質(zhì)影響：GIS設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)部存在多種不同材質(zhì)的部件，如絕緣子、導(dǎo)體、絕緣氣體等。不同材質(zhì)對(duì)振蕩波信號(hào)的傳播速度、
衰減程度以及反射、折射等特性各不相同，這會(huì)使信號(hào)在傳播過(guò)程中發(fā)生畸變，影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和定位精度。
例如，絕緣子的存在可能會(huì)改變信號(hào)的傳播路徑，金屬部件的邊界會(huì)引起信號(hào)的反射，從而干擾對(duì)放電位置的判斷。
3、檢測(cè)頻率范圍受限：振蕩波局放技術(shù)通常工作在特定的頻率范圍內(nèi)，一般為幾十千赫茲到幾百千赫茲。
然而，GIS設(shè)備內(nèi)部不同類型的局部放電源在不同頻率下的放電特性有所差異，某些特殊類型的局部放電可能在該技術(shù)所使用的頻率范圍之外表現(xiàn)更為明顯。
因此，對(duì)于一些在低頻或高頻段具有獨(dú)特放電特征的局部放電類型，振蕩波局放技術(shù)可能無(wú)法完全捕捉到其放電信息，導(dǎo)致檢測(cè)遺漏。
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