GIS設備局部放電的現階段研究結果表明，由于SF6氣體的絕緣強度比較高，因此在GIS設備內高氣壓的SF6氣體中，局部放電脈沖的持續時(shí)間很短，約為幾納秒，波頭的上升時(shí)間僅為1ns左右，這種持續時(shí)間極短的陡脈沖，包含高達上GHz的信號，會(huì )在GIS設備外殼上產(chǎn)生流動(dòng)的電磁波，接地線(xiàn)上有高頻放電脈沖電流流過(guò)，外殼對地呈現高頻電壓并向周?chē)臻g產(chǎn)生電磁波。局部放電還會(huì )使通道氣體壓力驟增，在GIS設備氣體中產(chǎn)生縱波或超聲波，并在金屬外殼上出現各種聲波，如縱波、橫波和表面波等。GIS設備中的局部放電也可導致SF6氣體分解或發(fā)光。這些伴隨局部放電出現的物理和化學(xué)的效應變化是實(shí)現GIS設備在線(xiàn)檢測的依據。GIS設備局部放電的檢測方法大致可分為兩大類(lèi)：電量檢測法和非電量檢測法，電測量法主要有脈沖電流法和超高頻法，非電測量法主要有超聲波檢測法、光學(xué)檢測法、SF6氣體分解產(chǎn)物檢測法。

1.1 脈沖電流檢測法

脈沖電流法是研究zui早、應用zui廣泛的一種局部放電檢測方法，也是IEC60270和GB/T7354標準所推薦的檢測方法。由于發(fā)生局部放電時(shí)試樣兩端電荷的變化，與試樣兩端連接的測試回路中就會(huì )有脈沖電流，通過(guò)測量局部放電所產(chǎn)生的脈沖電流在檢測阻抗兩端引起的脈沖電壓，可以獲得視在放電量。脈沖電流法是目前檢測局部放電zui常用的方法，測量頻率通常在10MHz以?xún)取?/strong>脈沖電流傳感器按照帶寬的不同可以分為窄帶和寬帶兩類(lèi)，窄帶傳感器帶寬一般在10kHz左右，中心頻率在20-30kHz之間或更高；寬帶傳感器帶寬為100kHz左右，中心頻率通常在200-400kHz之間。

脈沖電流檢測法具體的檢測原理是利用貼在GIS外殼上的電容電極藕合探測局部放電在導體芯上引起的電壓變化。該方法原理是在產(chǎn)生一次局部放電時(shí)，試品Cx兩端產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)電壓變化△u，此時(shí)若經(jīng)過(guò)電Ck藕合到檢測阻抗Zd上，回路就會(huì )產(chǎn)生脈沖電流I，將脈沖電流經(jīng)檢測阻抗產(chǎn)生的脈沖電壓信息，予以檢測、放大和顯示等處理，就可以測定局部放電的一些基本參量（主要是放電量q）。主要優(yōu)點(diǎn)是檢測靈敏度較高、抗電磁干擾能力強、脈沖分辨率高等；缺點(diǎn)是測試頻率較低、信息量少。該方法結構簡(jiǎn)單，便于實(shí)現。但是在現場(chǎng)測試時(shí)，無(wú)法識別與多種噪聲混雜在一起的局部放電信號，因此這種法的使用推廣受到了很大限制。

1.2 超高頻檢測法

超高頻法是近年發(fā)展起來(lái)的一種新的GIS設備局部放電的檢測技術(shù)。它是利用裝設在GIS內部或外部的天線(xiàn)傳感器接受局部放電輻射出的300-3000MHz頻段的特高頻電磁波信號進(jìn)行局部放電的檢測和分析。運行中的GIS內部充有高氣壓SF6氣體，其絕緣強度和擊穿場(chǎng)強都很高。當局部放電在很小的范圍內發(fā)生時(shí)，氣體擊穿過(guò)程很快，將產(chǎn)生很陡的脈沖電流，并向四周輻射出特高頻電磁波。GIS設備的腔體結構相當于一個(gè)良好的同軸波導，非常有利于電磁波的傳播。超高頻傳感器的安裝方式目前應用較為廣泛的主要有兩種：外置式和介質(zhì)窗口式。外置式傳感器將傳感器貼在GIS設備盆式或盤(pán)式絕緣子的外表面，依靠絕緣子表面電磁波的泄露進(jìn)行UHF信號的檢測，此方法可帶電安裝。介質(zhì)窗口式傳感器是將傳感器安裝在檢修手孔或CT端子箱處，此方法需停電安裝或在設備出廠(chǎng)時(shí)安裝。

UHF檢測的特點(diǎn)使其在局部放電檢測領(lǐng)域具有其他方法*的優(yōu)點(diǎn)，因而在近年來(lái)得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應用。超高頻法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①抗干擾性好：現場(chǎng)普遍存在的電暈放電的頻率范圍通常在300MHz以下，并且在空氣中傳播時(shí)衰減很快，超高頻傳感器接收UHF頻段信號，避開(kāi)了電網(wǎng)中主要電磁干擾的頻率，具有良好的抗電磁干擾能力；

②靈敏度高：GIS的同軸結構非常適合超高頻電磁信號傳播，能夠實(shí)現良好的檢測靈敏度；

③可實(shí)現放電定位：根據電磁脈沖信號在GIS內部傳播具有衰減的特點(diǎn)，利用傳感器接收信號的時(shí)差，可以進(jìn)行故障定位；

④檢測效率高：超高頻傳感器檢測局部放電的有效檢測范圍較大，因此需要安裝傳感器的檢測點(diǎn)較少，檢測效率高。

超高頻法雖然有以上諸多優(yōu)點(diǎn)，但是也存在一定的不足：

①難以用超高頻信號幅值表征局部放電嚴重程度：GIS設備局部放電脈沖電流信號輻射出的電磁波信號是寬頻信號，越往低頻能量越高。對于每種類(lèi)型的放電，超高頻段信號的能量在整個(gè)電磁波信號的能量中所占的比例難以確定，因此，超高頻信號幅值與視在放電量或實(shí)際放電量之間的關(guān)系難以確定，難以依據超高頻信號幅值來(lái)表征設備絕緣狀況；

②難以檢測正在運行的罐式斷路器內的局部放電故障：一般對于正在運行的GIS設備，可帶電安裝外置式傳感器；但對于戶(hù)外安裝的罐式斷路器，沒(méi)有外露的絕緣子，只能將超高頻傳感器放置在套管底部進(jìn)行測量，這就大大降低了檢測的靈敏度與有效性；

③無(wú)法實(shí)現視在放電量的標定：由于UHF法的測量機理與脈沖電流法不同，而且信號在傳導過(guò)程中有衰耗，因此無(wú)法進(jìn)行視在放電量的標定，即使在局放源到傳感器之間的傳播路徑不變的情況下，脈沖電流法的視在放電量與超高頻方法所測得的脈沖信號幅值之間也沒(méi)有確定的對應關(guān)系，這就加大了應用該方法進(jìn)行局部放電實(shí)際放電量預估的難度。

超高頻局部放電檢測適用于在GIS設備交流耐壓過(guò)程中對GIS設備的局放監測。將外置式傳感器固定于GIS被試段的測量點(diǎn)（若GIS內部安裝傳感器，則可將傳感器分別接至超高頻局放檢測儀的多個(gè)不同通道），按照試驗加壓順序，全程監測放電譜圖及放電幅值，并重點(diǎn)關(guān)注老化試驗電壓、起始放電電壓、zui高試驗電壓、熄滅電壓下對應的放電譜圖及放電幅值，以便于對GIS設備質(zhì)量進(jìn)行有效監仔。在GIS投運半年內，GIS設備運行不穩定，應加強超高頻局部放電帶電檢測工作，發(fā)現異常的應該依據測試分析結果縮短檢測周期，需要停電檢查或檢修的應立即停電檢修，避免造成更人損失。