随着国内电网电压等级和容量的不断提高，封闭式组合电器（GIS）因具有占地面积小、绝缘性能优良、可靠性高等优点被广泛应用于高压输电领域。但在GIS制造、装配和运行过程中，可能会产生金属微粒、绝缘气隙等，从而在绝缘体中产生局部放电缺陷，严重者会危及绝缘，引起绝缘击穿事故。因此，对运行中的GIS进行局放带电检测尤为重要^[1]。

在GIS局放带电检测过程中，特高频（UHF）法相较于传统高频法、超声波法，具有检测灵敏度高、现场抗干扰能力强、利于绝缘缺陷类型识别等显著优势^[2]。本文采用UHF法分析某变电站GIS缺陷图谱，确定故障类型，通过复测验证了UHF法的检测正确性，可为同类型故障的检测提供借鉴。

局放检测UHF法的基本原理是利用特高频电磁波（300 MHz≤f≤3 GHz）信号进行带电设备的局部放电检测，采用特高频传感器获得设备内部各类局部放电的相关图谱信息，实现局部放电检测^[3]。由于现场干扰频段主要集中在300 MHz以下，因此采用UHF法能有效地避开该频段，从而不受现场电晕、电源等干扰，大大提高了检测灵敏度和抗干扰能力，可有效完成局部放电带电检测、定位以及缺陷类型识别等工作^{[4, 5]}。图 1为现场UHF法进行GIS局部放电测量及故障识别的流程。

图1(Figure 1)

图1 采用UHF法进行GIS局放测量流程图

2015年对某500 kV变电站进行GIS局放带电检测时，检测人员采用PDS-T90型局放测试仪在某TV间隔接地刀闸气室下侧盆式绝缘子处测量到较强的特高频局部放电信号。

检测前测量了环境噪声局放相位特性（PRPD）、脉序相位特性（PRPS）图谱无异常，不存在噪声干扰，如图 2所示。

图2(Figure 2)

图2 局放检测前背景图谱

检测期间对该间隔U、V、W 3相所有气室进行了特高频局放测量，其中，在接地刀闸气室下侧V相盆式绝缘子处测得局放信号。PRPD、PRPS图谱如图 3所示。

图3(Figure 3)

图3 疑似点局放图谱

图 3中放电信号在工频相位正、负半周出现，且具有一定对称性，幅值高且分散，具有气隙放电典型特征。

对检测到的特高频信号反复进行高通、低通滤波，并测量周围相邻浇筑口处信号，发现周围信号正常。图 4为对相邻的接地刀闸气室上侧盆式绝缘子测得的局放图谱，并无异常放电信号。

图4(Figure 4)

图4 正常点局放图谱

利用超声波、SF6气体分析等多种检测方法对疑似放电部位进行复测，并无放电信号。之后对疑似放电点及附近气室进行SF₆气体成分、微水检测，未见明显异常。

通过UHF法测得接地刀闸气室下侧盆式绝缘子处存在疑似放电信号，初步确定为绝缘内部气隙放电。之后通过超声波、SF₆气体分析等方法检测，排除悬浮放电的可能性，从而确定为绝缘内部气隙放电。

为验证上述分析结果，检测人员采用PDT-840UH型GIS局部放电测试仪对疑似缺陷再次进行检测。超声波局放检测亦未发现异常，UHF局放检测发现相同位置存在明显局放信号异常（图谱见图 5）。

图5(Figure 5)

图5 疑似点验证图谱

从图 5可以看出，放电信号在工频相位的正、负半周都出现，且呈对称性，具有气隙放电典型特征。同时，结合超声信号，专家诊断系统综合诊断为气隙放电（63.60%相似度），进一步验证了2AD1接地刀闸气室V相下侧盆式绝缘子存在气隙放电缺陷。

本文案例介绍了采用UHF法对GIS进行局部放电带电检测，PRPD和PRPS信号谱图均显示为GIS内部绝缘气隙放电缺陷，并结合多种检测方法和检测仪器加以确认。

UHF法测量灵敏度相对较高，尤其对绝缘类缺陷反应敏感，可以保证局放检测的有效性和可靠性。本次局放信号存在间断性、幅值低等特点，建议在该盆式绝缘子处安装特高频局部放电在线监测系统，并缩短检测周期，必要时对该盆式绝缘子进行解体检查。