使用GIS局部放電測試儀大量普查結果證明GIS在運行環境下存在局部放電的機率遠高于設備安裝及擴建時的機率。普查中發現的缺陷均是因懸浮放電造成的，可見懸浮屏蔽類型缺陷在GIS設備故障中占比重相當高。現將GIS中典型懸浮屏蔽缺陷局部放電的超聲波信號檢測、故障定位、故障診斷過程做詳細分析，并通過對GIS設備解體檢查來驗證試驗數據分析判斷及定位的準確性。以下為某實際案例：
    
在對某110kV變電站開展巡視過程中，發現101高壓斷路器在運行中聲音增大，隨后進行超聲波測試：GIS背景噪聲為2mV，放大器40dB，測量帶寬為10-100kHz。采用基于信號幅值變化法進行超聲波法定位：首先將傳感器接近于初估聲源處(101開關A相機構連桿處)測量數據為約500mV；然后將傳感器位置至于在A相下法蘭處，采集到的超聲信號幅值接近750mV，當傳感器至于A相其他位置時均比法蘭處信號幅值低。測量B相相同位置的超聲信號幅值為15mV，再測量C相相同位置的超聲信號幅值為6mV。可見當傳感器位置越偏離A相法蘭處，采集到的信號水平越微弱，可定位故障存在于101開關A相法蘭處。記錄該處在連續模式和相位模式下檢測到的超聲波局放信號數據如圖1和圖2所示。

                    圖1 連續模式下局放信號                                                       圖2 相位模式下局放信號  
我們主要從以下6個方而進行現場超聲波信號進行分析：①信號在連續模式下幅值：從圖1可以看出，局放信號的有效值達到120mV，峰值接近720mV，峰值因數為6。其有效值和峰值明顯增大，說明內部存在較大的放電；② 50Hz和100Hz信號調制相關性：信號與100Hz相關性強烈，與50Hz相關性較弱，Vf2/Vf1≈2，放電信號主要表現為倍工頻周期信號，說明在高壓作用下某處因松動、開路等產生震動信號，存在懸浮故障；③相位模式信號：一個周期內會有兩簇較集中的信號聚集點，工頻信號正負半周均能檢測到放電信號；從幅值與相位的關系分析，放電脈沖點陣主要集中分布在接近峰值的相位上，說明內部存在由于松動或接觸不良形成的禍合電容引起懸浮電位，當電壓超過電容的耐壓值時發生大規模放電；④濾波器的頻段相應情況：選用50kHz時，采集信號數值略有下降，與100kHz時相比較，其幅值變化不大。超聲波信號在不同介質中傳播特性是在帶電導體、金屬外殼上由于介質吸收效應導致高頻信號衰減較小，在環氧樹脂絕緣中對信號有高吸收性。因此測的信號高頻分量衰減不大，說明放電位置靠近導電體；⑤測試點的分布情況：放電衰減范圍分布而積較大，也符合導電體放電的傳播特征；⑥放電現象是間歇式的，約間隔20-50s，放電持續30-90s左右。綜上所述，可確定101開關A相法蘭處內部存在松動或開路放電現象。

經停電解體檢修，發現斷路器上部瓷套法蘭內部CT引線絕緣均壓環松動，均壓環形成溝槽且絕緣部位已經存在嚴重電蝕磨損如圖3圖4所示。

                                                        圖3 導管電蝕嚴重                                                                                                                                    

                                              圖4 導管均壓環懸浮放電形成的溝槽
正是由于CT引線均壓環松動，與引線導桿耦合出一個電容，導致容性放電。更換均壓環后，跟蹤測試均無異常。

該案例驗證了根據超聲信號幅值增減變化可很好地對放電點定位，并且根據超聲波局放信號特征進行數據分析、故障定位及故障類型判斷的正確性。實踐證明超聲波法局放檢測是診斷GIS絕緣狀況的有效手段。