局放超声自动定位系统
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析随着电力设备的迅速发展，高压电力输配电设备的绝缘失效问题日益突出，尤其是在高压气体绝缘开关设备中，局部放电问题成为了一个十分严重的隐患。
局部放电不仅会导致设备的绝缘性能下降，甚至引发设备的故障和损坏，给电力系统的安全稳定和可靠性带来了严重影响。
为了及时发现和解决这一问题，需要借助先进的检测技术，而GIS超声波局部放电检测技术正是其中的一种。
本文将对GIS超声波局部放电检测技术的应用进行分析，旨在为相关领域的研究和实践提供一定的参考价值。
一、GIS超声波局部放电检测技术概述GIS（Gas Insulated Switchgear）超声波局部放电检测技术是一种利用超声波传感器对GIS设备进行实时和在线监测的技术。
该技术通过捕获和分析设备内部的超声波信号，可以有效检测设备中存在的局部放电现象，实现对设备绝缘状态的可靠评估。
与传统的局部放电检测技术相比，GIS超声波局部放电检测技术具有响应速度快、检测精度高、操作简便等优点，被广泛应用于电力系统和设备的绝缘状态监测和故障诊断中。
二、GIS超声波局部放电检测技术的应用分析1. 技术原理GIS超声波局部放电检测技术的基本原理是利用超声波传感器对GIS设备内部的超声波信号进行捕获和分析。
当GIS设备中存在局部放电时，放电产生的电磁波和机械波会引起设备内部气体的震荡和位移，产生特定频率和振幅的超声波信号。
通过超声波传感器实时监测设备内部的超声波信号，并利用信号处理和分析技术进行特征提取和识别，可以准确判断设备是否存在局部放电现象，进而评估设备的绝缘状态和健康状况。
2. 技术优势GIS超声波局部放电检测技术相比传统的局部放电检测技术具有如下优势：（1）高灵敏度：超声波传感器可以实时捕获微弱的超声波信号，对设备内部的局部放电活动具有高灵敏度，能够及时发现绝缘失效问题；（2）在线监测：技术可以实现对GIS设备的实时和在线监测，无需停机维护，不影响设备的正常运行；（3）检测精度高：通过对超声波信号的特征提取和分析，可以准确识别不同类型的局部放电活动，并对设备的绝缘状态进行可靠评估；（4）操作简便：技术操作简便，无需复杂的设备和环境条件，适用于不同类型的GIS 设备和实际工作场景。
超声波局部放电
超声波局部放电xx年xx月xx日•引言•超声波检测技术基础•局部放电的基本概念目录•超声波局部放电检测技术•工程应用案例分析•结论与展望•参考文献01引言电力设备绝缘故障造成的故障不断发生局部放电是绝缘故障的重要表现之一超声波局部放电检测技术的发展和应用背景介绍1研究目的和意义23对超声波局部放电检测技术的重要性和必要性进行阐述对目前该领域的研究现状及存在问题进行分析和探讨提出新的解决方案和技术创新，为该领域的发展做出贡献本文结构及内容安排本文首先介绍了超声波局部放电检测技术的背景和意义提出了新的解决方案和技术创新，并进行了实验验证对目前国内外的研究现状及存在的主要问题进行详细的分析和探讨最后总结本文的主要工作，并展望未来的研究方向02超声波检测技术基础超声波的频率高于20kHz，是一种机械振动波，具有波长短、波能集中、方向性好等特性。
超声波的物理特性通过电振荡电路将电能转换为机械能，利用压电晶体或磁致伸缩材料的逆压电效应或磁致伸缩效应产生超声波。
超声波的产生超声波检测原理03脉冲透射法发射脉冲信号，通过接收透射信号的时间差和幅度差来判断被测物体的内部结构和性质。
超声波检测方法01脉冲反射法发射脉冲信号，通过接收反射信号的时间差和幅度差来判断被测物体的内部缺陷或厚度。
02穿透法发射连续超声波信号，通过接收穿过被测物体的信号强度和时间差来判断被测物体的内部结构和性质。
优势具有无损、快速、准确等优点，可用于检测金属、非金属、复合材料等多种材料；可检测出厚度、内部缺陷、界面反射等信息；可用于高温、高压、腐蚀等恶劣环境下的检测。
局限性对检测人员的技能和经验要求较高；对复杂形状和盲区检测存在一定难度；对某些材料和缺陷的检测灵敏度不够高。
超声波检测的优势与局限性03局部放电的基本概念定义局部放电是指在电场作用下，电气设备部分区域发生放电现象，使电极间的介质发生电气放电。
产生原因由于电气设备内部存在气泡、杂质、表面污垢、绝缘材料不均匀或内部缺陷等原因，当电压作用在该部位时，该部位电场强度超过局部击穿场强，从而发生局部放电。
GIS局部放电超声波检测原理
GIS局部放电超声波检测原理GIS在运行电压、热、力等作用下的绝缘劣化和设备在生产、运输、装配调试、运行和维修过程产生或留下的各种潜伏性缺陷，会逐渐扩展致使内绝缘的电气强度下降，而导致故障。
在电场作用下，导体间绝缘仅部分区域被击穿的电气放电现象称为局部放电。
前期潜伏性故障主要以局部放电的形式表现出来。
局部放电是一种脉冲放电，电力设备产生局部放电时，它会在GIS设备内部和周围空间产生一系列的光、声、电气和机械的振动等物理现象和化学变化，这些局部放电而产生的各种物理和化学变化可以为监测电力设备内部绝缘状态提供判断依据。
在GIS设备内部发生局部放电时会产生电荷中和的过程，会产生较陡的电流脉冲，使得局部放电发生的局部区域内SF6气体瞬间受热而膨胀，形成一个类似爆炸的效果，放电结束后原来受热而膨胀的区域恢复到原来的体积，这种由于局部放电产生的一涨一缩的体积变化引起了介质的疏密瞬间变化，形成超声波，从局部放电点以球面波的方式向四周传播。
因此当发生局部放电时也伴随着超声波的产生，局部放电由一连串的脉冲形成，由此产生的声波也是由脉冲形成。
另一方面，超声波检测法还可以检测运动颗粒产生的机械波，一般工程上应用超声波区分颗粒的运动状态。
局部放电产生的声波频谱分布很宽，约为10Hz~107Hz，监测到的声波频率随着不同的GIS结构、放电状态、传播媒质以及环境条件的不同而改变。
由于在SF6气体中声波的衰减很大，约为空气中的20倍，并且高频分量的衰减要比低频分量大得多，因此能检测到的声波低频分量比较丰富。
在GIS中，除了局部放电产生的声波外，还有导电微粒碰撞金属外壳、电磁振动以及操作引起的机械波振动等发出的声波，但是这些声波的频率都比较低，一般都在10kHz左右。
GIS由于金属尖端、自由金属颗粒、悬浮电位、绝缘子气泡和绝缘子表面颗粒会产生局放信号，其中金属尖端、自由金属颗粒、悬浮电位会产生超声波信号。
超声波传播到两种不同介质的分界面上时，入射波的一部分能量被界面反射回来，称为反射波，另一部分能量透过界面进入另一种介质，称为折射波。
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析
GIS超声波局部放电检测技术的应用分析一、GIS超声波局部放电检测技术的原理GIS超声波局部放电检测技术是利用超声波传播的原理来检测设备中的局部放电情况。
当局部放电发生时，会产生一定的声波，并通过介质传播出来。
利用超声传感器将这些声波接收并转换为电信号，通过信号处理和分析可以判断出是否存在局部放电现象。
在GIS设备中，由于其燃气绝缘特性以及金属封闭结构的特点，放电产生的声波会受到一定的阻尼和干扰，因此需要通过合理的超声波检测技术来获取有效的信号并进行分析判断。
二、GIS超声波局部放电检测技术的特点1. 高灵敏度：GIS超声波局部放电检测技术对于微弱的声波信号具有很高的敏感度，能够有效地检测出微小的局部放电情况，提前发现设备潜在的故障隐患。
2. 宽频段：GIS超声波局部放电检测技术能够应用于较宽的频段范围内，通过对不同频率的声波进行采集和分析，可以对不同类型的放电进行有效的识别和判断。
3. 高分辨率：GIS超声波局部放电检测技术能够实现对信号的高分辨率采集和处理，可以较为准确地定位和判断局部放电的位置和严重程度。
4. 非侵入性：GIS超声波局部放电检测技术无需对设备进行破坏性的检测，通过外部传感器即可完成检测过程，不会对设备的正常运行产生影响。
四、GIS超声波局部放电检测技术存在的问题及展望1. 超声波信号的复杂处理：GIS超声波局部放电检测技术需要对采集到的声波信号进行复杂的处理和分析，存在一定的算法和技术难度。
2. 复杂环境的影响：在实际的运行环境中，设备周围的环境噪声和干扰会对超声波信号的采集产生影响，需要有效地应对这些干扰。
3. 技术和设备的不断更新：随着科技的不断发展，GIS超声波局部放电检测技术也在不断更新和改进，需要对新技术和新设备进行及时的学习和更新。
未来，随着电力系统的智能化和数字化转型的加速推进，GIS超声波局部放电检测技术将会在技术水平、设备性能和应用领域上得到进一步的提升和拓展。
基于圆环形超声阵列传感器的局放定位系统开发与实验研究
基于圆环形超声阵列传感器的局放定位系统开发与实验研究李通;徐玉琴;杨雨龙;王菲;李燕青;王川;谢庆【期刊名称】《电测与仪表》【年(卷),期】2015(000)014【摘要】局部放电超声阵列定位方法是一种将超声阵列传感器与阵列信号处理技术相结合的局放定位新方法。
文章开发了一套基于圆环形超声阵列传感器的局放定位系统，首先设计研制了超声阵列传感器阵元与阵列传感器装配体，组合后可得到九元和十六元的圆环形超声阵列传感器，并据此搭建了一套局放定位实验系统；然后结合现有局放超声阵列定位方法，开展了大量的局放定位实验研究。
结果表明，局放定位系统可以有效实现对局放源的空间定位，满足工程需要。
【总页数】9页(P110-117,123)【作者】李通;徐玉琴;杨雨龙;王菲;李燕青;王川;谢庆【作者单位】华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室，河北保定071003;华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室，河北保定071003;中国石油吉林油田公司勘察设计院，吉林松原138000;华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室，河北保定071003;华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室，河北保定071003;华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室，河北保定071003;华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室，河北保定071003【正文语种】中文【中图分类】TM7【相关文献】1.基于超声阵列传感器与遗传MUSIC的局放源波达方向估计 [J], 侯姗姗;谢庆;廖峰;纪巍2.基于暂态对地电压和超声阵列信号的变压器局放定位方法 [J], 程述一;律方成;谢庆;王子建;李燕青;杨海涛3.基于超高频和超声阵列信号的变压器局放定位方法研究 [J], 程述一4.基于MEMS光纤超声传感器的局放定位系统研制 [J], 司文荣;李泽春;熊朝羽;傅晨钊;李浩勇;吴旭涛;梁基重;虞益挺5.基于十字形阵列传感器的局放超声定位实验研究 [J], 李燕青;王菲;王川;杨雨龙;廖峰;谢庆因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
GIS局部放电高效检测及定位方法
２０２４ ０３／ＧＩＳ局部放电高效检测及定位方法蒙志强（深圳供电局有限公司）摘 要：ＧＩＳ是气体绝缘设备的简称，目前在电力系统中被广泛的使用。
在设备的出厂交接和运行过程中，需要对ＧＩＳ进行局部放电测量，这样可以检查断路器、刀闸和一些导体的连接情况及绝缘盆子、拉杆等绝缘件的绝缘情况。
文章介绍了利用特高频检测测技术和示波器联合对ＧＩＳ设备进行局部放电定位，并利用专用工器具提高测试效率的方法，并与常规的测量方法做出了对比和分析。
关键词：ＧＩＳ设备；局部放电；测量方法０ 引言电力系统进入到了高速发展的阶段，电网的规模也在不断的扩大，电力设备的电压等级也在逐渐的升高。
而电压安全对设备的稳定性和可靠性的要求也越来越高。
ＧＩＳ设备它具有占地面积小、可以承受很强的破坏力、维护的次数少，有着很高的稳定性，在现在的变电站中越来越多被使用。
１ ＧＩＳ设备的特点现如今的电力系统实际的运行过程中，常规预试需要对ＧＩＳ设备绝缘盆子开展局部放电检测，如图１所示，由于部分测绝缘盆子试口距离地面的高度为３～４ｍ左右，通常需要继保凳或踩着ＧＩＳ的外壳攀爬上去进行检测，导致试验过程需佩戴全身式安全带登高作业，给现场工作带来了一定作业风险并增加作业时长。
部分ＧＩＳ壳体表面无安全带固定点，会导致作业难度加大，作业风险提高，作业过程中移位时还存在踩踏相关管线、摄像头等易损坏部件的风险。
亟需一种多功能可伸缩的绝缘固定举升装置，将局放测试特高频探头等试验仪器举升固定至高处的绝缘盆子并紧密贴合进行检测，代替人工攀爬贴合，从而显著降低现场作业风险，提升工作效率［１ ４］。
图１ 传统ＧＩＳ局放测试方法２ 新型举升测试装置研究与应用笔者团队结合现场测试过程中测试人员在ＧＩＳ各盆子开展测试的难点及风险点，研究发明一款多功能的可伸缩式带电测试仪器固定举升装置，如图２所示，该装置底部采用伸缩式轻质绝缘伸缩杆作为杆体的主要材料，杆体伸长长度可达３ｍ，收缩长度小于１ｍ，以适应现场常见被测设备高度，同时又便于携带搬运。
GDJF-2007数字式局部放电检测系统说明书doc
尊敬的用户：感谢您购买本公司GDJF-2007数字式局部放电检测系统。
在您初次使用该产品前，请您详细地阅读本使用说明书，将可帮助您熟练地使用本仪器。
我们的宗旨是不断地改进和完善公司的产品，如果您有不清楚之处，请与公司售后服务部联络，我们会尽快给您答复。
注意事项●使用产品时，请按说明书规范操作●未经允许，请勿开启仪器，这会影响产品的保修。
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●存放保管本仪器时，应注意环境温度和湿度，放在干燥通风的地方为宜，要防尘、防潮、防震、防酸碱及腐蚀气体。
●仪器运输时应避免雨水浸蚀,严防碰撞和坠落。
本手册内容如有更改，恕不通告。
目录一、概述 (4)二、功能特点 (5)三、技术参数 (6)四、主机接线及设备使用 (8)五、交流局部放电软件操作说明 (9)六、注意事项 (31)GDJF-2007数字式局部放电检测系统一、概述该数字式局部放电检测系统是我公司技术人员根据多年高压电气设备局放检测经验设计生产。
整套设备采用超声波检测技术、高频检测技术、信号现场处理技术、Web后台处理软件等技术进行检测和分析。
同时采用高速AD转换电路完成信号的数字化，并通过数字信号处理、自适应滤波等干扰信号处理方式保证了检测数据的可靠性。
使用该设备对高压电气设备进行局放带电巡检，便于工作人员及时对高压电气设备的运行状态进行评估，为设备的维修提供了依据，也可为运行设备的故障点进行跟踪测试，大大提高高压电气设备运行的可靠性、安全性和有效性。
GDJF-2007数字式局部放电检测系统由主机、局放检测软件、电流互感器、输入单元、高压校准脉冲发生器、输入适配器、天线放大器以及连接线组成。
二、功能特点1、便携式设计，坚固耐用，使用方便检测主机为便携式设计，壳体坚固可靠，选用12英寸高性能工业一体机。
2、抗干扰能力较强，检测数据准确利用数字滤波技术，可以有效地消除现场干扰，在强干扰环境下也能实现局部放电测量。
3、系统采用多通道数据采集可同时对局部放电产生的电磁波、超声波等信号进行综合分析处理。
变压器局部放电在线监测系统
变压器局部放电在线监测系统一、市面上的变压器局部放电在线监测技术介绍1. 油中气体色谱分析法它是基于油中气体成分分析(DGA)的化学检测方法。
变压器采用油纸绝缘结构，当变压器油受到高电场能量作用时，即使温度较低，也会分解气体，如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等，也可能生成碳的固体颗粒及碳氢聚合物。
检测油中气相色谱法可查出其所含上述气体组分的量值。
它的优点是不受外界电磁干扰影响，在变电站得到普遍应用，但它不能检测故障点的位置。
而且对于突发性故障不能反映出来。
2.超声波检测法典型的超声波传感器的频带大多为50kHz～200 kHz。
将超声探头放置在变压器外壳的各个部位，获取从变压器局内部放电传出来的超声波信号，同时还要获取放电的电信号相配合计算出放电源的位置。
该方法的优点是不影响电气主设备的安全运行，并且受电磁干扰影响较小，缺点是放电源和超声探头之间的波阻抗异常复杂，超声波信号常常因为传播途径复杂、衰减严重而导致检测灵敏度很低。
3.UHF（特高频）法这是目前变压器局部放电检测的一种新方法，通过天线传感器接收局部放电过程辐射的UHF 电磁波，实现局部放电的检测。
由于检测频段较高，可以有效地避开常规局部放电测量中的电晕、开关操作等多种电气干扰, UHF 法能否检测电力变压器局部放电的位置，仍然是一个科研课题。
其困难表现在：（1）变压器结构复杂，局部放电产生的UHF电磁波在变压器内的传播特性尚不明了，特别是在铁心、绕组等障碍物对UHF 电磁波的衰减和畸变作用下最短光程原理的有效性问题是定位可行与否的首要问题。
（2）UHF 信号时延精确测量是进行准确局部放电定位的关键所在。
由于电磁波在变压器中的传播速度极快，仅稍低于真空中的光速，因此其时延精确测量十分困难，采用什么样的定位频带、时延测量应满足何种精度、如何达到这种测量精度等等都是UHF法所必须解决的问题。
4. 变压器局部放电在线监测定位系统 (武汉利捷电子技术有限责任公司)变压器局部放电在线监测定位系统是“电力变压器局部放电电气定位方法”专利技术在变电站运行变压器的应用扩展。
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煜能电仪
YN-UPDL 局放超声自动定位系统
一、概述：
YN-UPDL是一款非常适用于现场局部放电检测、超声波定位的便携仪器，该仪器结构紧凑、便携抗震，具有强大的放电信号分析和干扰信号处理能力、试验电压显示、放电起始电压记录等功能，使试验更加方便，紧凑的结构和简单的操作模式更适合在复杂的现场使用，配合局放检测、定位和在线监测组件，可在现场对运行中的变压器等高压电气设备进行在线检测。
二、功能描述：
◆局部放电检测：高压电气设备局部放电检测，2通道独立采集数据（非通道转换式），同步信号采
样，2个窗口单独显示局放测量结果；
◆超声波故障定位：当变压器等高压电气设备运行异常时，结合局放测量结果综合分析、判断异常
程度，通过超声波测量确定放电位置；
◆现场多种抗干扰措施：具备独特天线噪声门控、信号极性判别、局放智能识别、动态和静态抗干
扰、数字模拟混合滤波等多种抗干扰功能；各种抗干扰措施灵活组合应用，能够有效减小干扰对测量结果的影响，便于在复杂的环境下确保准确测量
◆波形频谱分析：分析放电波形的频谱含量，使放电波形之间更具可比性，全面统计分析试验数
据，减少试验中非稳定性因素对试验结果的影响；
◆自动生成试验报告：自动或手动记录保存试验数据和瞬态放电波形，生成试验报告；
◆显示屏：显示屏为高分辨率触摸屏，方便现场的操作使用；便携移动：系统轻巧便携、防震，适合在复杂的试验现场移动使用。
三、技术参数：
（AC220V）；键盘和◆外部接口：2路独立信号输入口；标准并行打印机接口；RS232接口；USB接口；电源接口
鼠标接口；接地端子；外同步信号输入端子（AC10V～200V）。
◆测量通道：独立2通道
◆检测灵敏度：0.1pC
◆采样速率：20MHz
◆采样精度：12Bit
◆测量范围：0.1pC～10000nC
◆测量频带：3dB带宽10kHz～1MH
◆本量程非线性误差：5%
◆量程切换：×1,×10,×100,×1000,×10000,×100000（>120dB）
◆可测试品的电容量范围：6pF～250µF
◆数字滤波：10kHz～1MHz任意选择
◆低端频率：20kHz，40kHz，60kHz，80kHz，OFF
◆高端频率：100kHz，200kHz，300kHz，400kHz，OFF
◆试验电源频率范围：50～500Hz
◆电源：AC220V；频率50Hz；功率300W
◆外形尺寸：370×200×420mm
◆重量：12kg
四、设备配置：
煜能电仪
机1台检测软件1套
脉冲发生器1个输入单元3个
输入适配器2个转接线2条电
流互感器1个天线放大器1个
同步线1条天线1个
15米同轴电缆2条局放
超声定位分析系统
分析软件1套局放超声探测器2个
30米光纤2条光电转换放大器2个
设备外形：。