高壓氣體絕緣金屬封閉輸電線路(GIL)以其傳輸容量大、損耗低、可靠性高的優(yōu)勢(shì)，成為現(xiàn)代超高壓、特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵組成部分。然而，一旦 GIL 內(nèi)部發(fā)生電弧故障，不僅會(huì)導(dǎo)致電力傳輸中斷，還可能引發(fā)設(shè)備爆炸、火災(zāi)等嚴(yán)重后果，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。因此，研究并應(yīng)用高壓 GIL 電弧故障快速定位解決方案，對(duì)保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。?

聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)是高壓 GIL 電弧故障定位的常用方法之一。當(dāng) GIL 內(nèi)部發(fā)生電弧故障時(shí)，會(huì)瞬間產(chǎn)生高溫高壓氣體，引起劇烈振動(dòng)并向外輻射彈性波。聲發(fā)射傳感器能夠捕捉這些彈性波信號(hào)，通過(guò)分析信號(hào)的到達(dá)時(shí)間、強(qiáng)度、頻率等特征，結(jié)合多個(gè)傳感器的布置，利用時(shí)差定位算法，可以較為準(zhǔn)確地確定故障點(diǎn)位置。例如，在某特高壓變電站的 GIL 設(shè)備中，安裝了分布式聲發(fā)射傳感器陣列，當(dāng)出現(xiàn)電弧故障時(shí)，系統(tǒng)能在數(shù)秒內(nèi)完成故障定位，誤差范圍控制在數(shù)米之內(nèi)，極大縮短了故障排查時(shí)間。?

局部放電檢測(cè)技術(shù)同樣在高壓 GIL 電弧故障定位中發(fā)揮重要作用。電弧故障本質(zhì)上是一種劇烈的局部放電現(xiàn)象，會(huì)產(chǎn)生高頻電磁波、脈沖電流等信號(hào)。通過(guò)在 GIL 設(shè)備上安裝高頻電流傳感器、特高頻傳感器，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)這些信號(hào)。當(dāng)檢測(cè)到異常信號(hào)時(shí)，根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度的分布規(guī)律，結(jié)合設(shè)備結(jié)構(gòu)和傳感器布局，采用三維定位算法，可實(shí)現(xiàn)對(duì)故障點(diǎn)的精準(zhǔn)定位。某電力公司在其 GIL 線路上部署了基于特高頻檢測(cè)的定位系統(tǒng)，成功將故障定位精度提升至 1 米以內(nèi)，有效提高了檢修效率。?

高壓GIL電弧故障快速定位解決方案

光纖傳感技術(shù)為高壓 GIL 電弧故障定位提供了新的思路。光纖光柵傳感器對(duì)溫度、應(yīng)變等物理量變化極為敏感，當(dāng) GIL 內(nèi)部發(fā)生電弧故障時(shí)，故障點(diǎn)附近的溫度會(huì)急劇升高，引起光纖光柵中心波長(zhǎng)的漂移。通過(guò)監(jiān)測(cè)光纖光柵波長(zhǎng)的變化，能夠確定故障點(diǎn)的位置。此外，分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)獲取 GIL 沿線的溫度分布，一旦發(fā)現(xiàn)溫度異常升高區(qū)域，即可快速鎖定故障點(diǎn)。這種技術(shù)具有抗電磁干擾能力強(qiáng)、靈敏度高、可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，在復(fù)雜電磁環(huán)境的高壓輸電場(chǎng)景中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。?

為了實(shí)現(xiàn)更高效、準(zhǔn)確的高壓 GIL 電弧故障定位，往往需要將多種技術(shù)進(jìn)行融合。構(gòu)建基于聲發(fā)射、局部放電、光纖傳感等多源信息融合的故障定位系統(tǒng)，利用數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，對(duì)不同檢測(cè)技術(shù)獲取的信號(hào)進(jìn)行綜合分析和處理。這樣不僅可以提高故障定位的準(zhǔn)確性，還能有效降低誤判率。通過(guò)這些高壓 GIL 電弧故障快速定位解決方案，能夠幫助運(yùn)維人員快速鎖定故障位置，及時(shí)開(kāi)展檢修工作，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)保障。