本发明涉及电气设备状态检测技术领域，具体是一种GIS设备取消例行停电试验的状态试验方法。
背景技术：
近年来电网公司开始实施状态检修模式，以设备状态评价为基础，加强设备状态检测，科学制定检修计划，将检修工作重点从设备停电检修转移到对设备状态的检测、分析和评价、预控，大幅度减少了设备过修、失修，检修工作量明显下降，降低了设备检修、试验成本，设备可靠性明显提高。但由于技术的限制，状态检修仍然存在停电例行试验周期。
随着用电需求和电力设备制造技术的不断发展，电力设备电压等级越来越高，容量也越来越大，电网规模的持续扩大，相应的电力设备单台造价不断攀升，全面检修时间不断延长，人力物力等各项花费也逐步赠加，这与减少停电时间、降低维护成本的电网运营要求及运维人员减少等现状之间的矛盾不断加大。为解决这一问题，应进一步发展在线监测和带电检测以替代例行停电试验，最终形成基于非停电试验的状态检修模式。
GIS设备是电力设备最主要最重要的设备之一，是最早开展状态检修的设备之一。GIS设备主要有十类缺陷故障，包括金属尖端放电、自由金属颗粒放电、绝缘表面缺陷(包括盆式绝缘子、绝缘拉杆、支撑绝缘子等绝缘件沿面污秽)、绝缘内部缺陷(包括盆式绝缘子、绝缘拉杆、支撑绝缘子等绝缘件内部空穴)、悬浮电位放电缺陷(内部部件松动)、机械振动缺陷(内部部件松动等)、本体破损(开裂、漏气)、发热、操动机构、传动机构缺陷等。
目前，GIS设备巡检和例行试验项目包括：外观检查、气体密度值检查、操作机构状态检查、红外热像检测、元件试验等，它们获取的设备状态信息量有限、信息滞后，部分试验项目需要停电才能开展，影响了供电可靠性，且难以满足状态评价和状态管控的要求。
在不停电的情况下，现有例行试验项目(红外热像检测、SF6气体湿度检测、超高频局部放电检测、超声波局部放电检测)只能发现发热类缺陷、SF6气体水分含量超标、局放类缺陷等隐患类型，并不能发现机械类缺陷等其它隐患类型，且试验项目较单一，远不能对GIS设备主要缺陷故障做到有效的覆盖，难以全面掌握GIS设备运行状况。因此，需要扩充试验项目类别。
本发明人在实现本发明的过程中通过研究发现：带电检测技术(红外成像检测、紫外成像检测、SF6气体分解产物、纯度检测、SF6气体湿度检测、SF6气体泄漏检测、超声波局部放电检测、超高频局部放电检测、X射线数字成像检测、机械特性状态检测)能够对GIS设备主要缺陷故障做到相对有效的全覆盖。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是彻底解决GIS设备检测方法中存在的设备状态信息量有限、信息滞后、缺陷故障覆盖面小等问题，提供一种GIS设备取消例行停电试验的状态试验方法，对形成基于非停电试验的状态检修模式具有重要意义。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种GIS设备取消例行停电试验的状态试验方法，其特征在于：GIS设备取消例行停电试验所需进行的非停电试验检测项目分为非停电例行试验与诊断试验，所述非停电例行试验包括红外热像检测、紫外检测、超高频局部放电检测、超声波局部放电检测、SF6气体湿度检测、SF6气体分解物检测；所述非停电诊断试验包括SF6气体纯度检测、SF6气体泄漏检测、X射线数字成像检测、机械性能状态检测、机械振动检测；所述状态检修方法按以下流程进行：
(1)按照周期要求开展非停电例行试验，若通过试验结果，能够准确掌握设备状态，则直接制定相应检修策略；若需进一步分析设备状态，则继续开展非停电诊断试验进行综合评估；
(2)若怀疑SF6气体质量存在问题，或者配合事故分析时，可选择性地进行SF6气体纯度检测；
若气体压力降低、补气间隔小于2年时，补气完成后、当气体密度表显示密度下降或定性检测发现气体泄漏时，进行SF6气体泄漏检测；
若通过超声波、超高频局部放电检测或SF6气体分解物检测发现异常，且怀疑该缺陷为工具、装配件、干燥剂散落的异物类缺陷，螺丝未拧紧、屏蔽罩松动、隔离开关合闸不到位、隔离开关分闸不到位的装配类缺陷和触头附近腔体内部散落的金属颗粒、支撑绝缘子内部气泡、操作绝缘杆松脱的材料类缺陷，可利用X射线数字成像检测对GIS设备进行可视化无损检测，综合分析判断；
若怀疑GIS设备断路器存在机械性能缺陷，可进行分合闸线圈电流、储能电机电流机械性能状态检测；
若怀疑GIS设备断路器存在潜伏性的机械故障或缺陷，可进行超声波检测、基于振动信号的机械振动检测。
(3)根据非停电例行试验与诊断试验综合评估结果，制定相应检修策略。
进一步的，所述步骤(3)中的检修策略分为按正常周期开展非停电例行试验、缩短带电检测周期加强跟踪、停电检修三种。
进一步的，若检修策略为停电检修，则根据需要开展主回路绝缘电阻、主回路电阻测量、主回路交流耐压试验、气体密封性检测等停电试验后进行相应检修处理。
本发明的有益效果是显然的，采用多种非停电试验项目对GIS设备进行带电检测，具有获取设备状态信息量全面、对主要缺陷故障有效覆盖等突出优点，避免了现有巡检和例行试验项目存在的诸多问题，能够在不停电情况下实时、准确、方便地掌握GIS设备运行状况，制定相应检修策略，保证设备安全可靠运行。
附图说明
图1是本发明GIS设备取消例行停电试验的状态试验方法其中一个实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
图1所示为本发明GIS设备取消例行停电试验的状态试验方法其中一个实施例的流程示意图，所述GIS设备取消例行停电试验的状态试验方法需进行的非停电试验检测项目分为非停电例行试验与诊断试验。
所述非停电例行试验是指定期进行的各种带电检测，包括红外热像检测、紫外检测、超高频局部放电检测、超声波局部放电检测、SF6气体湿度检测、SF6气体分解物检测；所述非停电诊断试验是指巡检、在线监测、非停电例行试验等发现设备状态不良，或经受了不良工况，或受家族缺陷警示，或连续运行了较长时间，为进一步评估设备状态进行的带电检测，包括SF6气体纯度检测、SF6气体泄漏检测、X射线数字成像检测、机械性能状态检测、机械振动检测。
所述GIS设备取消例行停电试验的状态检修方法，按以下流程开展状态试验：
1)按照表1非停电例行试验的检测周期和技术要求开展非停电例行试验。若通过试验结果，能够准确掌握设备状态，则直接制定相应检修策略。
表1 GIS非停电例行试验
(1)红外成像检测
A、配置智能机器人巡检系统的变电站(换流站)，可由智能机器人完成红外普测和精确测温，由专业人员进行复核。
B、检测各单元及进、出线电气连接处，红外热像图显示应无异常温升、温差和/或相对温差。分析时，应该考虑测量时及前3小时负荷电流的变化情况。
C、红外成像检测中可通过检测GIS罐体反映内部严重过热。
(2)紫外成像检测
A、对于硅橡胶套管，建议缩短为检测周期的2/3。
B、开展GIS设备局部放电带电检测时，可以通过紫外成像检测GIS设备外部的无线电干扰源，以排除干扰，便于GIS设备内部局部放电缺陷的综合诊断。
(3)超高频局部放电检测
A、传感器放置
(a)适用于非金属法兰绝缘盆子，带有金属屏蔽的绝缘盆子可利用浇注开口进行检测，其它结构参照执行。
(b)如果GIS设备装有固定的内置或外置特高频局部放电传感器，可以利用该传感器进行局部放电检测。
(c)如果固定的内置或外置传感器器连接有在线监测装置，应按检测周期定期复核局部放电在线监测数据。
(d)如果带有金属屏蔽的绝缘盆子没有可以打开的浇注口，且没有安装固定的内置或外置特高频局部放电传感器，可通过观察窗、接地开关的外露绝缘件、SF6气体压力释放窗等GIS外壳金属非连续部位进行检测。
(e)传感器放置位置应避开紧固绝缘盆子螺栓，以减少螺栓对内部电磁波的屏蔽以及传感器与螺栓产生的外部静电干扰。
B、干扰源
检测前应尽量排除环境的干扰信号。检测中对干扰信号的判别或排除可综合利用如下三种方法进行：
(a)通过特高频检测图谱与典型干扰图谱比对确定，尽可能关闭干扰源，如手机信号。
(b)利用频谱仪检测环境频谱范围，通过滤波器滤除干扰源。
(c)通过定位信号源判断是否为干扰。如果在GIS外部，可以确定是来自其它电气部分的干扰，如果是GIS内部，就可以做出异常诊断。
C、定位
进行局部放电定位时，先通过强度定位法进行粗略定位，再采用示波器(采样精度至少1GHz以上)等进行时差法精确定位，必要时也可通过改变电气设备一次运行方式进行。
D、诊断
特高频检测尚没有成熟的定量评价方法。GIS局部放电缺陷的严重程度应根据放电类型的识别结果和检测特征量的发展趋势(随时间推移同一测试点放电强度、放电频率、放电频次变化规律)进行综合判断，分析中应参考局部放电超声检测和气体分解物检测等诊断性试验结果。异常情况应缩短检测周期。
(4)超声波局部放电检测
A、传感器放置
对于GIS设备，在断路器断口处、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、导体连接部件等处均应设置测试点。一般在GIS壳体轴线方向每间隔0.5m左右选取一处，测量点尽量选择在隔室侧下方。对于较长的母线气室，可适当放宽检测点的间距；应保持每次测试点的位置一致，以便于进行比较分析。
在传感器与测点部位间应均匀涂抹专用耦合剂并适当施加压力，以尽可能减小检测信号的衰减。测量时传感器应与GIS壳体保持相对静止，在精确测量时采用绑定固定传感器的方式进行。
超声波局部放电检测的干扰源判别与排除方法及局放源定位方法可参考超高频局部放电检测。
B、诊断
若检测到异常信号，可借助其它检测仪器(如特高频局放检测仪、示波器、频谱分析仪以及SF6分解物检测分析仪)，对异常信号进行相位分析，并判断放电的类型，根据不同的判据对GIS进行危险性评估。异常情况应缩短检测周期。
(5)SF6气体湿度检测
A、新投运一个月内测一次，若接近注意值，半年之后应再测一次；新充(补)气48小时之后至2周之内应测量一次；气体压力明显下降时，应定期跟踪测量气体湿度。
B、SF6气体可从密度监视器处取样。测量完成之后，按要求恢复密度监视器，注意按力矩要求紧固。
C、湿度测量结果应折算到标准大气压力下的湿度值；湿度测量结果应折算到20℃的湿度值。
D、处理建议如下：超过注意值时，缩短检测周期跟踪检测；湿度持续增加时，检查设备是否泄漏；湿度持续增加且无泄漏时，建议对气体回收处理并更换吸附剂。
(6)SF6气体分解物检测
A、怀疑SF6气体质量存在问题，或者配合缺陷故障分析时，可选择性地进行SF6气体成分分析。
B、对于运行中的SF6设备，若检出SO2或H2S等杂质组分含量异常，应结合CO、CF4含量及其它检测结果、设备电气特性、运行工况等进行综合分析。
C、必须使用可发现潜伏性故障的A类检测仪器。
D、检测完毕后，恢复设备至检测前状态。用SF6气体检漏仪进行检漏，如发生气体泄漏，应及时维护处理。
2)若需进一步分析设备状态，则继续按表2非停电诊断试验的检测周期和技术要求开展诊断试验综合评估。
表2 GIS非停电诊断试验
(1)SF6气体纯度检测
怀疑SF6气体质量存在问题，或者配合事故分析时，可选择性地进行SF6气体纯度检测。
(2)SF6气体泄漏检测
A、气体压力降低时开展。
B、补气间隔小于2年时，补气完成后开展。
C、当气体密度表显示密度下降或定性检测发现气体泄漏时，进行气体密封性检测。
(3)X射线数字成像检测
A、通过超声波、超高频局部放电检测或SF6气体分解物检测发现异常，且怀疑该缺陷为工具、装配件(螺栓、螺母和垫片)、干燥剂散落的异物类缺陷，螺丝未拧紧、屏蔽罩松动、隔离开关合闸不到位、隔离开关分闸不到位的装配类缺陷和触头附近腔体内部散落的金属颗粒(铜金属颗粒)、支撑绝缘子内部气泡、操作绝缘杆松脱的材料类缺陷等，可选择性地利用X射线检测技术对GIS设备进行可视化无损检测，综合分析判断。
B、X射线数字成像检测过程中，应注意人员的安全防护。
(4)机械性能状态检测
A、分合闸线圈电流、储能电机电流、行程时间曲线等机械性能状态检测技术大多采用在线监测方式。
B、怀疑GIS设备断路器存在机械性能缺陷，可选择性地进行分合闸线圈电流、储能电机电流带电检测。
(5)机械振动检测
A、基于振动信号的机械振动检测技术大多采用在线监测方式。
B、怀疑GIS设备断路器存在潜伏性的机械故障或缺陷(异常机械振动)，可选择性地进行超声波检测、基于振动信号的机械振动检测。
3)根据非停电例行试验与诊断试验综合评估结果，制定相应检修策略。检修策略分为按正常周期开展非停电例行试验、缩短带电检测周期加强跟踪、停电检修三种。
4)若停电检修，可根据需要开展主回路绝缘电阻、主回路电阻测量、主回路交流耐压试验、气体密封性检测等停电试验后进行相应检修处理。
例如，检测人员对某220kV GIS开展带电检测，在某间隔B相出线的F、G、H三个盆式绝缘子处均测量到较强的特高频局部放电信号，应用幅值定位法对局部放电信号位置进行初步定位，结果表明，位置G处的异常信号幅值最大。超声波法和SF6气体成分分析法均未测量到可疑信号。根据特高频法测量到的PRPD谱图，将其初步判断该放电缺陷为绝缘内部气隙类放电。然后在存在疑似信号的绝缘子处安装了局部放电特高频在线监测系统，进行24小时监控，一直持续3个月后，发现信号在逐步增大，随即决定解体检修。对F、G、H盆式绝缘子进行X光探伤、耐压、局部放电试验，F、H两个盆式绝缘子都通过了三项试验，而G盆子仅通过了耐压试验，X光照射发现在其内部浇筑口下部存在一条长约150mm、直径约为2mm的气隙，其局部放电量为2.37nC。最后对缺陷盆式绝缘子进行了更换，送电后运行正常。
本发明的有益效果：采用多种非停电试验项目对GIS设备进行带电检测，具有获取设备状态信息量全面、对主要缺陷故障有效覆盖等突出优点，避免了现有巡检和例行试验项目存在的诸多问题，能够在不停电情况下实时、准确、方便地掌握GIS设备运行状况，制定相应检修策略，保证设备安全可靠运行。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。