高压电气设备局部放电检测是实现电气设备缺陷预警的重要依据和手段，国内外专家学者对此开展了持续广泛的研宄，根据局部放电产生的物理、化学变化，提出了脉冲电流法、光电检测法、超声波法、特高频法等多种局部放电检测技术。如：国际标准IEC60270规范了脉冲电流法的检测回路、标定方法和试验程序，可以获得视在放电量，广泛应用于设备出厂试验，但其抗电磁干扰性较差，信噪比低，难以在现场使用光电检测法通过检测局部放电过程中产生的光信号，经过光电转换，实现放电信号检测，但是该方法需要将检测传感器安装在设备内部，且检测范围有限，主要用于试验室检测；超声波法通过安装在设备外壳上的超声波传感器接收局部放电产生的振动信号以达到检测内部局放的目的，主要用于局部放电故障定位，由于超声波信号频率低，衰减快，该方法只能检测到很强烈的放电和机械振动，对于低能量的放电现象，难以达到检测要求；特高频法则是对局部放电辖射出的特高频电磁波信号进行检测，该方法灵敏度高，抗干扰能力强，但其定量标定和模式识别等问题尚未完全解决，难以对放电状态进行准确判断，同时对间歇性放电信号检测能力不强。因此，到目前为止仍没有一种很完善的基于物理变化的SF6电气设备缺陷诊断方法。根据广东电网公司的运行记录，GIS的绝缘状况诊断主要存在两方面的问题：

诊断方法未发现异常信号，设备绝缘崩馈；

诊断方法认为设备内部出现了严重的放电，解体后发现设备无明显放电痕迹。

国内外大量研究表明，在发生电晕、火花和电弧等局部放电的情况下，电气设备内SF6气体会与水分、氧气和固体绝缘介质等发生复杂的反应，生成多种类型的分解产物，且分解产物与局部放电类型之间存在一定的关联，从而为基于气体成分分析进行设备缺陷或故障诊断提供了可能，化学诊断法就是一种通过检测局部放电过程中SF6分解等反应产生的特征气体成分进行缺陷检测的方法。该方法具有灵敏度高，不受电器外部电磁环境干扰，可检测间歇性放电和定位故障气室等一系列优点，能很好地弥补物理法的不足，因此相关研究正日益被关注，也愈来愈受到生产单位的重视，呈现出广阔的应用前景。然而由于现有的SF6气体成分分析方法不够完善、电气设备化学诊断技术尚不成熟以及电气设备化学诊断方式尚缺乏理论支持，基于气体成分分析进行设备缺陷或故障诊断的方法仍待突破。

本课题将可调谐二极管激光吸收光谱（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy，TDLAS）技术和非分散红外线（Non-Dispersive InfraRed，NDIR）技术应用于高压设备中SF6气体的分解产物SO2、CF4、H2S、CO、CO2、HF及H2O的红外光谱检测技术研究。TDLAS技术主要是利用可调谐半导体激光器的窄线宽和波长随注入电流改变的特性实现对分子的单个吸收线进行测量，结合光路取样系统设计实现高压设备中H2S、CO、CO2、HF及H2O气体的分析测量。NDIR技术是一种基于气体吸收理论的方法，红外光源发出的红外辐射经过一定浓度的待测气体吸收之后，与气体浓度成正比的光谱强度会发生变化，因此求出光谱强度的变化量就可以反演出待测气体的浓度。利用该技术成功实现对SO2和CF4的测量。上述两种技术的共性是利用红外线做光源，是广谱的光源，即经过滤光片依然是广谱的光源。而TDLAS技术采用激光器做光源，是单一频率的光源，光源的频率和气体分子的吸收频率一致，相对而言，激光光谱的抗干扰能力及灵敏度更高。

项目装置集成TDLAS及NDIR技术，可用于高压设备中SF6气体分解产物的现场无损检测。该产品具有良好的灵敏度、较宽的检测范围和高速的数据获取功能，并同时具备交叉敏感度小、可靠性和稳定性高、便携体积小及使用寿命长等特点，适合科研和电力系统等领域对于高压开关、断路器等高压电气设备中分解产物特征组分的精确测量，保障电力设备的安全运行。

产品研制成功后，可提供更精准的检测技术，亦可有效减少人工巡检次数，有效降低人工成本和劳动强度，为电网运行节省人工成本，产生直接经济效益。本项目研究成果可更准确的对高压电气设备进行评估，及早发现设备的电气性故障，提高高压电气设备运行的安全性，保障电网安全运行，减少因为停电事故对工业生产及人民生活带来不可预估的影响。

该项目具有很好的社会效益，通过项目的应用推广，可提高高压电气设备的潜伏性故障的诊断，及时调整原有电气设备的寿命管理及维护策略，保证变电站安全可靠运行及电网的稳定。

项目成果可应用于电力领域，输配电设备、输配电技术及特高压行业，目前已在深圳供电局有限公司、中国南方电网公司佛山供电局、广州供电局、南方电网科学研究院等站点进行现场检测应用。