概述
GIS 是气体绝缘开关装置 (GasInsulated Switchgear) 的英文缩写，为近几十年发展起来的高、精、尖输变电设备。它利用 SF6 气体良好的绝缘性能，把断路器、隔离开关、接地开关、PT、CT、避雷器、母线、进出线套管、电缆终端等封闭地组装在一起。GIS 由于其占地面积小，以及高度的可靠性被广泛应用。但从运行情况看，事故和故障仍然时有发生。故障主要山于加工，装配，运输和现场安装产生的缺陷引起，同时运行中的部件老化和操作位移等也是故障发生的重要因素。
GIS 局部放电主要由下列缺陷引发 :
● 载流导体表面缺陷
如毛刺 , 尖角 , 等引起导体表面电场强度不均匀 , 这种缺陷通常在制造或安装时造成的 , 在稳定的工频电压下不易引起击穿，但在操作或冲击电压下很可能引起击穿。
● 绝缘子表面缺陷
如制造质量不良，绝缘子有气泡或裂纹，安装遗留下的污迹，尘埃等。GIS 简内在制造和安装过程中存在的自由导电微粒。
● 导体部分接触不良
针对上述问题，我公司自主研发了 XHJ-8000GIS 局放在线监测系统。该设备基于超声波和 UHF 超高频原理设计，使用超声波和UHF 传感器。该设备连接超高频 (UHF) 传感器时，频带宽度 :300MHz-1500MHz。该设备能够自动识别传感器类型，在不同类型传感器间转换。对于某种缺陷的诊断，如悬浮微粒，超声波检测远远优于通常的电气试验，这种悬浮微粒在新安装的或大修后的 GIS 中，可能导致闪烙或击穿。UHF 特高频法是近年来发展起来的测量技术 , 它采用测量 GIS 内绝缘隐患在运行电压下辐射的电磁波来判断 GIS 内部是否发生局部放电，UHF 特高频法的最大优点是可有效地抑制背景噪声，如电晕等产生的电磁干扰。UHF 信号频率高，具有很强的穿透性，在经过绝缘子时，可以通过绝缘子与金属法兰的接缝到达 GIS 外部，因此可在盆式绝缘子外部测量 GIS 内部的 UHF 信号。
局放在线监测系统的意义
该产品可满足对绝缘开关装置 (GIS) 内部发生的局部放电现象的监测和诊断。通过附加于 GIS 外部的内置传感器或使用已有的内部传感器来独取的 GIS 内部的局放信号 , 通过对信号的诊断分析来判断 GIS 的运行状况 , 并对其状态进行显示和记录 , 对异常状态做出报警，以便运行人员及时处理，并为设备的故障分析、性能评估、合理使用和安全工作提供信息和准备基础数据。
局部放电监测原理
局部放电发生时，电磁波的信号根据 GIS 结构反复进行传播、反射、折射、衰减、迟等现象，通过针式绝缘子 ( 绝缘件 ）放射到外界。
通过 GIS 绝缘子泄漏的电磁波，通过高灵敏度外置型或内置型传感器，进行检测。通过传感器检测 GIS 内部局部放电激发的电磁波信号，检测到的信号经过滤波、射频前置放大器和检波器后，由高速数据采集模块进行采样、存储、数字信号处理与分析，经过现场测单元处理后的数据通过光纤上传至主处理器单元 ; 主处理器单元通过在其上运行的故障诊断专家系统根据从现场监测单元送来的数据，组建故障模式数据库，对 GIS 的状态进行诊断，并以多种方式显示放电指纹特征数据，在主处理器单元上存储的局部放电历史测量数据可供工作人员及远程管理系统查询。GIS 局放超高频检测原理如图 1-1 所示。
图 1-1 CIS 局放超高频检测原理