串联谐振试验设备凭借其输出电压高、谐波含量低、适应大容量试品等优势，在GIS、断路器及变压器的现场耐压与局放联合测试中得到了广泛应用。本文针对三类设备的结构特点，探讨了基于串联谐振系统的局放测量方法，分析了耦合方式、抗干扰措施及关键注意事项。
一、引言
气体绝缘金属封闭开关设备、断路器和电力变压器是电网核心设备，其绝缘可靠性直接决定系统安全。局部放电既是绝缘劣化的先兆，也是耐压试验中必须监控的关键参数。传统的工频试验变压器在大容量试品面前显得笨重且功耗高，而串联谐振装置利用电感与试品电容的谐振升压原理，能以较小电源容量产生高电压，并天然形成良好的滤波环境，为局放测量创造了有利条件。
二、串联谐振试验设备的基本原理
串联谐振回路主要由可调电抗器、励磁变压器及被试品电容构成。当电源频率调至回路谐振频率时，电抗器与被试品电容两端电压达到谐振峰值，励磁侧仅需提供有功损耗电流。由于谐振回路对高频信号呈现高阻抗特性，试品发生局部放电时产生的高频脉冲信号易于被耦合提取，且系统本身的背景噪声较低，有利于提高局放检测的信噪比。
三、GIS设备的局放测量
GIS结构紧凑，绝缘介质为SF₆气体，其典型局放类型包括金属颗粒、绝缘子表面缺陷及高压导体毛刺等。在串联谐振耐压过程中，局放测量通常采用内置式超高频传感器或外置式电极耦合方式。
-耦合方式：利用GIS本体自带的手孔处安装超高频传感器，或通过绝缘盆子处的外置电极提取信号。超高频法可有效避开低频干扰，配合谐振系统的滤波特性，能够实现局部放电的定位与模式识别。
-关键措施：试验前应确保GIS内部洁净、无自由金属颗粒；试验时需将非测试段隔离，并采用光纤传输测量信号，以保证测试人员安全及信号完整性。
四、断路器的局放测量
断路器（尤其是SF₆断路器）结构类似于GIS单元，但其灭弧室断口间存在复杂的电场分布。串联谐振试验中，断路器通常与隔离开关、接地开关一同构成试验回路。
-测量方法：采用高频电流互感器安装在断路器接地引下线处，耦合放电脉冲电流。对于罐式断路器，也可结合超高频传感器从观察窗或法兰间隙提取信号。
-注意事项：断路器动作机构及绝缘拉杆在升压过程中可能引入机械振动干扰，需通过脉冲波形甄别区分真实局放与外部干扰。谐振系统的频率调节应避开现场其他电磁干扰频段。
五、变压器的局放测量
变压器为感性设备，但与谐振系统连接时，其绕组对地电容构成主要谐振电容。变压器局放测量难度较大，主要原因是铁芯饱和特性及内部复杂绕组结构对脉冲传播的衰减作用。
-耦合方式：一般采用变压器套管末屏处安装的电容分压器耦合局放信号，同时在中性点接地线上加装高频电流互感器进行多端联合检测。谐振电抗器与变压器之间需接入合适的滤波单元，防止电源侧干扰混入。
-试验要点：试验前需对变压器进行充分排气和静置，避免气泡残留引起误判。加压程序应分级进行，在每级耐压阶段持续监测局放量，重点关注局放起始电压和熄灭电压的变化。对于油浸式变压器，可同步采集油中溶解气体分析数据，辅助判断放电性质。
六、抗干扰与数据处理
现场试验环境复杂，干扰抑制是局放测量的核心难题。串联谐振系统本身已提供较好的正弦波电源，但仍需采取以下措施：
1.时间窗技术：利用谐振电压过零点附近的时间窗口测量，避开电源电压峰值区的干扰；
2.脉冲极性判别：根据放电脉冲的对称性识别真实放电信号；
3.数字滤波与聚类分析：通过频谱特征和相位分解图谱将局放信号与噪声分离。
更新时间：2026-03-24 
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