振荡波局放试验及定位技术是一种有效的电缆局放现场测量手段，
通过对被试电缆施加近似于工频的衰减振荡波电压激发出电缆绝缘缺陷处的局部放电信号，
对其进行有效检测并进行定位，以判断电缆绝缘的好坏。
该技术具有如下优点：
1、整个试验过程电缆试品中无静态电场存在，对交联聚乙烯电缆无空间电荷累计效应，对绝缘无损伤。
2、振荡波局放试验施加的电压较低，不会对电缆的绝缘造成损伤，属于非破坏性试验。
3、能够检测到电缆内部微小的局部放电缺陷，灵敏度较高。
4、在检测到局部放电缺陷的同时，还能够准确地定位缺陷位置，为电缆的检修提供了便利。
宏博电缆振荡波试验现场-1
在DL/T555《气体绝缘金属封闭开关设备现场耐压及绝缘试验导则》中推荐的GIS
（气体绝缘金属封闭式组合电器 Gas Insulated Switchgear）局部放电现场测试方法中，除电荷法外，
其他方法（UHF法、振动法、声测法）均采用的是间接测量手段（通过在GIS内部或外部安装传感器获取信号），
但是电荷法在现场的实施难度很大，因此目前现场多采用间接法测局放。
宏博电缆振荡波试验现场-2
1、首先从电缆和组合电器（GIS）的等效电路上分析可行性：
（1）电缆
主要由导体、绝缘层和屏蔽层组成，其电容主要是由绝缘层形成的同轴圆柱电容器结构产生，即导体与屏蔽层之间的电容，
绝缘层的介电常数、厚度和电缆长度等是影响电容的关键因素。在实际应用中，电缆一般是沿着一定的路径铺设，
其电容特性在整个线路上具有一定的一致性，且在结构上存在对称性和连续性，电容沿电缆长度方向呈均匀分布，
因此可以将电缆等效为多个均匀分布的小电容串联和并联组成的电路模型。
这种均匀分布特性使得电缆的电容计算和分析相对较为简单，同样使得行波在电缆中传播时会呈现出特定的传播和反射特性。
当电缆绝缘出现局部缺陷时，会导致局部区域的电容特性发生变化，进而影响行波的传播和反射。
而振荡波技术能用于电缆局部放电检测主要是基于其电容特性，使得其在与试验设备连接后，能够与设备中的电感元件形成LC振荡回路。
当对电缆施加一定的电压激励时，就会在这个回路中产生振荡电流和电压，为局部放电的检测创造了特定的电气环境。
同时这种振荡特性有助于增强局部放电信号，使其更容易被检测到。当局部放电发生时，产生的脉冲信号会以振荡波的形式在电缆中传播，
通过分析这些传播和反射的信号，可以获取关于局部放电位置、强度等信息。
（2）组合电器（GIS）
从电容特性上分析：GIS是一个大型的组合式电气设备，由断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、
母线等多种电气元件组合在一个封闭的金属外壳内，并充以六氟化硫（SF6）气体作为绝缘和灭弧介质；具有复杂的三维空间结构，
且整体尺寸相对较大，内部元件之间的空间布局相对紧凑。其电容特性不仅与各个元件的电容有关，还与元件之间的空间位置关系、
电场分布等因素密切相关；比如互感器绕组间电容、断路器断口电容、母线对地电容以及绝缘介质极化产生的电容等；
再如电流互感器的绕组与铁芯、绕组与外壳之间存在分布电容，断路器在分闸状态下断口之间会形成电容，母线与金属外壳之间也存在电容。
另外GIS的绝缘介质除SF6气体外，还包括一些固体绝缘材料，如环氧树脂等，SF6气体虽然绝缘性能优良，但它的介电常数会受到压力、
温度等因素的影响。此外，GIS内部不同部位的绝缘结构和介质组合不同，导致其电容特性受到多种因素的综合影响，变化较为复杂。
因此由于GIS内部结构复杂，元件布置分散，电容分布也呈现出离散性。不同位置的元件具有不同的电容值，且相互之间的连接关系复杂。
例如，母线的电容主要集中在母线导体与金属外壳之间，而互感器、断路器等元件的电容则集中在其自身的特定部位。
这种离散分布特性增加了GIS电容特性分析和计算的难度，通常需要采用数值计算方法或等效电路模型来进行研究。
理论上可以利用电容特性与局部放电之间的关系，进行局部放电的定位。例如，通过分析局部放电信号在不同电容元件之间的传播时间和幅值变化，
结合GIS的电容分布模型，能够大致确定局部放电的位置，为设备的检修和维护提供指导。
2、从电容量大小上分析可行性：
（1）电容量大小：结构上，GIS是将多种高压电器元件组合在一个封闭的金属壳体内，内部元件之间的间距相对较大，且整体结构较为紧凑，
电极面积相对较小。而电缆是一种细长的导体结构，其芯线与外护套之间可视为一个大面积的平行板电容器，电极面积大，
不考虑其他外在条件的情况下，GIS的电容量比电缆的要小。
（2）绝缘介质：GIS一般采用SF6气体作为绝缘介质，虽然SF6气体的介电常数较高，但GIS内部元件之间的距离相对较大。
电缆通常采用固体绝缘材料，如聚乙烯、交联聚乙烯等，这些材料的介电常数也较高，而且电缆的绝缘层相对较薄，
芯线与外护套之间的距离较小。因此在相同的电极面积下，由于电缆电极间距离更小，电容值也更大。
（3）连接方式：GIS各元件之间通过导体连接，连接点相对较少，电容的形成主要集中在元件内部和元件之间的空间。电缆则是连续的长距离结构，
沿线的电容分布较为均匀且连续，整体上积累的电容值较大。此外，电缆在实际应用中通常需要较长的长度来传输电能，这也进一步增加了其总电容值。
因此，GIS的电容值相对电缆较小，用常规电缆振荡波试验装置可能没办法达到振荡波条件，导致电场强度不足以激发潜在缺陷处发生局部放电。
220kV电缆振荡波设备
1、设备难点
（1）输出电压：设备应能输出足够高的电压，一般为GIS额定电压的一定倍数，以有效激发内部可能存在的局部放电，同时电压稳定性高，
在试验过程中输出电压的波动范围应控制在较小范围内，如±5%以内，确保试验结果的准确性和重复性。
（2）频率范围：设备应具备较宽的频率输出范围，通常从几十赫兹到数兆赫兹，以适应GIS电容值较小的特点，可通过调整频率找到最佳激发频率，
使局部放电信号更明显。
（3）输出波形：输出的振荡波波形应具有良好的对称性和稳定性，波形失真度小，一般要求总谐波失真率小于5%，以便准确分析局部放电信号的特征。
（4）检测灵敏度：设备应具有高灵敏度的局放信号捕捉能力，能够检测到微小的放电信号，最好是可检测到的最小放电量不大于10pC，
以确保能及时发现GIS内部早期的绝缘缺陷（国网及南网的采购规范要求：1.1倍的线电压下，每个间隔的局部放电量≤5pC）。
（5）信号测量精度：对局部放电信号的测量精度要高，包括放电量、放电相位、放电频率等参数的测量误差应控制在合理范围内，
如放电量测量误差不超过±10%，相位测量误差不超过±5°。
电缆振荡波装置用于GIS局放实验
2、现场难点
（1）激发频率选择：GIS电容值小，根据振荡波原理，需选择较高频率的激发信号，才能在较小电容上产生足够的电场强度以激发局部放电。
但频率过高可能会导致信号在GIS内部传播时衰减过快，影响检测效果，因此要通过试验确定最佳激发频率范围。
（2）电压幅值设置：由于GIS内部绝缘件种类多，不同绝缘材料的耐受电压不同，设置电压幅值时要避免过高电压对绝缘造成损伤，
同时又要保证足够的电压来激发潜在的放电点。所以需根据GIS的额定电压和绝缘水平，结合相关标准和经验，逐步调整确定合适的试验电压幅值。
（3）传播路径分析：GIS内部结构复杂，振荡波信号在其中传播时会遇到多种介质和结构，如母线、开关、绝缘子等，信号会发生反射、折射和散射。
需要对GIS内部结构进行详细建模分析，了解信号在不同部位的传播规律，以便准确判断放电点位置。
（4）干扰抑制：GIS现场存在多种电磁干扰源，如外部电力设备的电磁场、开关操作产生的脉冲等，这些干扰会影响振荡波局放信号的检测和分析。
要采取有效的屏蔽措施，如使用屏蔽电缆、金属屏蔽罩等，同时采用数字滤波、小波分析等信号处理技术，抑制干扰信号，提高信噪比。
（5）定位方法选择：采用常规的时差定位法对于GIS这种结构复杂的设备，需要考虑信号在不同路径上的传播速度差异，
通过多次不同路径的试验精确测量时间差和建立准确的传播模型才能提高定位精度，难度较大。可以采用模态分析定位法，
即根据振荡波在GIS内部传播的不同模态特性，分析放电信号的模态成分，结合GIS的结构特点，确定放电点所在的区域。
这种方法需要对GIS内部的振荡波传播模态有深入的研究和理解，通过大量的试验和数据分析来建立模态与放电位置的对应关系。
（6）试验流程：根据GIS的结构和特点，需要设计合理的试验步骤。例如，对于大型GIS设备，可以采用分区试验的方法，逐步缩小检测范围，
提高定位效率。同时，在试验过程中要密切观察和记录试验数据，及时发现异常情况并进行分析处理。
GIS振荡波局放实物回路
1、对微弱放电信号检测能力有限：当局部放电处于初始阶段或放电强度较弱时，产生的信号易被背景噪声所掩盖，导致检测灵敏度降低，
难以准确识别和定位微弱放电点。
2、易受设备结构和材质影响：GIS设备结构复杂，内部存在多种不同材质的部件，如绝缘子、导体、绝缘气体等。不同材质对振荡波信号的传播速度、
衰减程度以及反射、折射等特性各不相同，这会使信号在传播过程中发生畸变，影响检测结果的准确性和定位精度。
例如，绝缘子的存在可能会改变信号的传播路径，金属部件的边界会引起信号的反射，从而干扰对放电位置的判断。
3、检测频率范围受限：振荡波局放技术通常工作在特定的频率范围内，一般为几十千赫兹到几百千赫兹。
然而，GIS设备内部不同类型的局部放电源在不同频率下的放电特性有所差异，某些特殊类型的局部放电可能在该技术所使用的频率范围之外表现更为明显。
因此，对于一些在低频或高频段具有独特放电特征的局部放电类型，振荡波局放技术可能无法完全捕捉到其放电信息，导致检测遗漏。
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