(1)脈沖電流檢測技術脈沖電流檢測技術由英國電氣工程學會提出，也是國際標準IEC60270推薦電抗器等設備的局部放電檢測[23。脈沖電流傳感器多采用羅氏線圈結構，其工作方式是檢測流過接地線或中性點的局部放電脈沖信號，可以獲得視在放電夫斯基根據(jù)麥克斯韋第一方程證明了圍繞導體的線圈端電壓可以用來測量磁場強度，因此這種線圈被稱為羅氏線圈24]。20世紀70年代，法國ALSTHOM公司設計研制出基于羅氏線圈的電流傳感器。20世紀90年代，英國國立電力公司開始使用羅氏線圈檢測發(fā)電機和電動機的絕緣缺陷。進入21世紀以來，計算機和內的科研機構和企業(yè)也開始了研究用于脈沖電流法的傳感器和檢測儀器，文獻(2)特高頻電磁波檢測技術其上升時間為納秒或亞納秒級，并激發(fā)特高頻(ultrahighfrequency,UHF)電磁220世紀80年代，英國中央電力局最早提出特高頻檢測技術，英國DMS公司于1993年研發(fā)出世界上第一套基于特高頻技術的局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)，實和靈敏度進行了深入的研究。韓國HYOSUNG公司研發(fā)了一套用于監(jiān)測GIS局局部放電發(fā)生的原因，并給出風險評估結果。2006年開始，國網(wǎng)北京電力、國特高頻法可以檢測的設備主要有GIS、變壓器、開關柜和電纜附件等[22徑的增大，諧振頻率逐漸降低；隨著電極直徑的增加，最低諧振頻率逐漸降對使用特高頻傳感器陣列進行變電站全站局部放電定位的技術可行性展開了初測系統(tǒng)，變電站主控室樓頂安裝的全向天線陣列成功檢測到了35m外的局部放3頻法也存在技術局限性，該方法易受到現(xiàn)場環(huán)境中特高頻段電磁波干擾，不能對絕緣缺陷劣化程度進行量化描述，外置傳感器無法對已投入運行的全封閉電力設備進行局部放電監(jiān)測。(3)超聲波檢測技術超聲波檢測技術又稱聲發(fā)射(acousticemission,AE)檢測技術，利用超聲波傳感器接收設備內部局部放電產生的超聲波脈沖。超聲波檢測技術最早在上世紀40年代被用于檢測變壓器內部的局部放電，但因檢測靈敏度低、容易受外界干擾等問題沒有得到廣泛應用。1992年，挪威L.E.Lundgaard研究了有關局部放電超聲波檢測技術的基本理論，以及應用于電容器、變壓器、空氣絕緣開關等設備局部放電檢測的情況411。2002年，西門子公司使用超聲波和射頻電磁波聯(lián)合檢測技術對變壓器內局部放電進行檢測。國家電網(wǎng)公司僅2011年安裝的超聲波局部放電檢測裝置數(shù)量上漲了近20倍，超聲波檢測技術的實用性得到了運維人員目前，超聲波檢測法主要用于變壓器、GIS和開關柜等電力設備，分為接觸式檢測和非接觸式檢測兩種[22】。對于變壓器和GIS的用接觸式傳感器，將超聲波傳感器安裝在設備外殼上以接收來自設備內局部放電激發(fā)的超聲波信號。開關柜的超聲波局部放電檢測既可以使用非接觸式傳感器對柜體銜接縫處進行檢測，也可以采用接觸式傳感器對內部傳播到柜體表面的超聲近年來，國內外許多學者圍繞超聲波檢測法做了大量研究，并取得了不少的成果。文獻[43]研制出一種新型可重復布置的變壓器局部放電定位復合傳感器，該復合傳感器由13陣元的L形超聲波傳感器陣列與一個特高頻傳感器組成。文獻[44]研制了一種壓電纖維復合材料超聲傳感器，該傳感器可以安裝在不平坦的表面上，因此可以應用于各種形狀的變壓器。隨著光纖技術的不斷發(fā)展，一些學者已經(jīng)開始研究通過使用光纖或者外部敏感元件將超聲波信號轉換為光強信號的變化，然后使用光敏元件轉換為電信號，實現(xiàn)局部放電的聲光檢測。常見的聲光檢測一般使用法布里-珀羅(Fabry-Perot)干涉、馬赫-曾德爾(Mach-Zehnder)干涉和邁克爾遜(Michelson)干涉三種原理。文獻[45]設計并測試了一種使用低相干光源和膜片的干涉式光纖傳感器，該傳感器采用熔石英膜片和封裝在熔石英玻璃管中的單模光纖組成外置Fabry-Perot干涉儀，可以檢測在變壓器油中傳播的局部放電超聲信號。文獻[46]設計了一種新型結構的光纖超聲傳感器陣列，用于檢測變壓器繞組內發(fā)生的局部放電，文獻[47]對比了基于三種干涉原理的聲光檢測的優(yōu)缺點。超聲波檢測法屬于非電檢測方法，能夠有效避開電磁干擾，可以實現(xiàn)很好的4檢測效果，此外，該方法還具有能夠實現(xiàn)局部放電定位、應用范圍廣等優(yōu)勢[481。但是，超聲波檢測法易受機械振動干擾，放電類型難以識別[491。聲波在空間中衰減很快，波速不穩(wěn)定，因此，該方法一般適用于對單個設備小空間范圍內的檢測，不適用于變電站全站局部放電定位。(4)其他檢測技術脈沖電流檢測技術、特高頻電磁波檢測技術和超聲波檢測技術是目前主要的局部放電檢測技術，并且已經(jīng)得到了廣泛的應用。除了以上三種檢測技術外，一些諸如化學檢測技術、光檢測技術等新興的局部放電檢測技術也處在快速發(fā)展中。六氟化硫(SF?)是一種無色、無臭、無毒、不易燃的惰性氣體，被廣泛用作氣體絕緣設備的主要絕緣介質。通常情況下，氣體絕緣設備的可靠性非常高，但是其內部不可避免地會出現(xiàn)絕緣缺陷，引起局部放電的發(fā)生。電子相互碰撞將直接導致SF?分裂形成SF?、SF?和S?F?等多種類型的低氟硫化物，若SF?中沒有雜質，這些低氟硫化物就會迅速復合成SF?,復合率可達99.8%以上。而實際的氣體絕緣設備中含有少量如空氣、水、有機物、金屬雜質等與上述低氟硫化物產生一系列的化學反應，生成SO?F2、SOF4、SO?、CF4、CO?、HF、H?S、CS?等化合物。大量研究表明，這些化合物的種類和含量受放電類型、放電強度、電極材料、水分含量、氧氣含量等影響，分析分解的化合物可以實現(xiàn)對SF?氣體絕緣類設備的局部放電診斷。因此，定期對SF?氣體絕緣設備中組分監(jiān)測可以判斷局部放電的總體情況。近些年相關研究人員針對局部放電條件下SF6分解的機制與反應過程、SF6分解產物的化學檢測方法以及影響SF?分解產物的各種因素等問題進行了大量的研究[50-531,推動了化學檢測法在局部放電檢測領域的應用。但是，化學檢測法存在檢測靈敏度不如傳統(tǒng)方法，短時間內不易發(fā)現(xiàn)局部放與其它方法結合進行局部放電的檢測和診斷。在電場較為集中的區(qū)域，局部放電的作用會導致SF?原子發(fā)生游離，而游離后又會發(fā)生復合并以光子的形式釋放能量，離子的復合也會激發(fā)出不同頻率的光譜成分，因此可以在電力設備內部安裝光電傳感器(例如光纖傳感器、光電二極管和光電倍增管等)進行光譜成分測量，從而檢測到局部放電信號。光電傳感器安裝一般在設備內部，幾乎不受到電磁干擾，檢測靈敏度高，可以實現(xiàn)局部放電文獻[54]研制了用于變壓器局部放電檢測的熒光光纖檢測系統(tǒng)，熒光光纖傳感器易于安裝在變壓器繞組內，實現(xiàn)了對復雜絕緣結構內部的局部放電在線監(jiān)測。文獻[55]通過仿真探究了傳播距離、結構、接收角度和部件等因素對GIS局部放電光信號傳播特性的影響，結果表明光檢測法的檢測區(qū)域有限，受GIS的結構、5距離和部件影響較大，應把傳感器安裝在關鍵氣室的中部位置，以盡量的提升其檢測有效性。光學檢測技術也有一定的局限性，該技術要求視距可見無遮擋，否則會有檢測“死角”。SF?氣體的光吸收能力隨著氣體密度(距離)的增大而增加，GIS設備內壁光滑會引起光反射，以上都會給檢測結果帶來影響。GIS設備有很多氣室，需要氣室內布置大量的光電傳感器，檢測費用高，此外，光學檢測法不能應用于監(jiān)測已投入使用的設備。表1.1對各種局部放電檢測技術進行了總結和對比，綜合能否實現(xiàn)局部放電定位和在線監(jiān)測來