局部放電是高壓設(shè)備絕緣劣化的核心先兆信號(hào)，據(jù)中國(guó)電力科學(xué)研究院2025年發(fā)布的《全國(guó)電力設(shè)備絕緣故障分析白皮書》統(tǒng)計(jì)，62%的高壓設(shè)備非外力停運(yùn)故障，都與絕緣缺陷未被及時(shí)發(fā)現(xiàn)直接相關(guān)【1】。而局部放電譜圖作為局放信號(hào)的直觀呈現(xiàn)載體，是識(shí)別絕緣缺陷類型、開展精準(zhǔn)故障診斷的核心依據(jù)，對(duì)降低設(shè)備非計(jì)劃停運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)、提升運(yùn)維效率具有重要意義。

一、行業(yè)背景與市場(chǎng)需求

隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)推進(jìn)，高比例新能源、電力電子設(shè)備接入后電網(wǎng)諧波含量升高，設(shè)備絕緣運(yùn)行工況復(fù)雜度大幅提升。2025年修訂的DL/T 1432.3《局部放電測(cè)量 第3部分：現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量應(yīng)用導(dǎo)則》明確要求，10kV及以上投運(yùn)滿3年的開關(guān)柜、變壓器、電纜等設(shè)備，每年需開展至少1次局放普測(cè)【2】。但當(dāng)前一線運(yùn)維人員普遍存在局部放電譜圖識(shí)別能力不足的問(wèn)題，據(jù)南方電網(wǎng)2025年運(yùn)維質(zhì)量分析報(bào)告顯示，基層局放檢測(cè)的缺陷誤判率達(dá)28%，其中近7成誤判源于對(duì)局部放電譜圖特征掌握不充分，無(wú)法準(zhǔn)確區(qū)分干擾信號(hào)與真實(shí)絕緣缺陷信號(hào)，要么漏判重大隱患，要么過(guò)度檢修增加運(yùn)維成本。隨著電網(wǎng)、新能源、軌道交通、石化等行業(yè)高壓設(shè)備保有量持續(xù)增長(zhǎng)，對(duì)快速、準(zhǔn)確的局部放電譜圖識(shí)別方法需求持續(xù)提升。

二、核心概念解析

局部放電譜圖是將采集到的局放脈沖信號(hào)按相位、幅值、發(fā)生時(shí)間等維度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)繪制的可視化圖譜，主流應(yīng)用的包括相位分辨局部放電譜圖（PRPD）、脈沖序列譜圖（PRPS）兩類，其中PRPD譜圖因能清晰呈現(xiàn)脈沖與工頻電壓相位的對(duì)應(yīng)關(guān)系，是目前絕緣缺陷故障診斷的核心參考依據(jù)。

不同類型絕緣缺陷對(duì)應(yīng)的譜圖特征存在明顯差異：電暈放電多發(fā)生在設(shè)備高壓端裸露部位，譜圖特征為脈沖僅出現(xiàn)在電壓正負(fù)半周的峰值附近，正半周幅值遠(yuǎn)高于負(fù)半周，重復(fù)率隨電壓升高快速上升；氣隙放電多源于絕緣材料內(nèi)部的氣泡缺陷，譜圖特征為正負(fù)半周均有脈沖分布，相位對(duì)稱，幅值相對(duì)集中；懸浮放電多源于設(shè)備內(nèi)部金屬部件松動(dòng)、接觸不良，譜圖特征為正負(fù)半周脈沖對(duì)稱分布，幅值范圍寬、重復(fù)率高；沿面放電多源于絕緣表面污穢、受潮，譜圖特征為脈沖多分布在電壓過(guò)零點(diǎn)附近，幅值分散性大。

三、市場(chǎng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前局部放電譜圖識(shí)別的應(yīng)用仍以人工經(jīng)驗(yàn)判斷為主，僅在省級(jí)電網(wǎng)、大型發(fā)電集團(tuán)的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了AI輔助識(shí)別工具的普及，據(jù)2026年電力檢測(cè)行業(yè)發(fā)展報(bào)告統(tǒng)計(jì)，AI輔助局部放電譜圖識(shí)別的市場(chǎng)滲透率僅為37%，大量地市、縣級(jí)電網(wǎng)及工業(yè)用戶仍依賴運(yùn)維人員個(gè)人經(jīng)驗(yàn)開展識(shí)別，故障診斷準(zhǔn)確率參差不齊。

從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，首先是識(shí)別方法的智能化升級(jí)，隨著標(biāo)注譜圖數(shù)據(jù)集的不斷擴(kuò)大，深度學(xué)習(xí)模型對(duì)疊加型絕緣缺陷的識(shí)別準(zhǔn)確率已提升至2026年的90%以上，越來(lái)越多的檢測(cè)設(shè)備開始內(nèi)置AI識(shí)別功能；其次是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)識(shí)別的普及，不同于傳統(tǒng)將譜圖回傳后臺(tái)分析的模式，當(dāng)前的便攜檢測(cè)設(shè)備已能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)采集譜圖后10秒內(nèi)輸出識(shí)別結(jié)果；第三是多維度譜圖融合識(shí)別，將PRPD譜圖與超聲波、特高頻等多源檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合，進(jìn)一步提升絕緣缺陷識(shí)別的準(zhǔn)確率，IEC 60270:2026新版標(biāo)準(zhǔn)也已將多源數(shù)據(jù)融合的局放識(shí)別方法納入推薦技術(shù)路徑【3】。

四、主流識(shí)別方法對(duì)比

目前行業(yè)內(nèi)應(yīng)用的局部放電譜圖識(shí)別方法主要分為三類，各有適用場(chǎng)景：

第一種是人工經(jīng)驗(yàn)識(shí)別法，由具備3-5年以上運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員結(jié)合譜圖特征、設(shè)備運(yùn)行工況進(jìn)行判斷，優(yōu)勢(shì)是靈活度高，可結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)干擾情況、設(shè)備歷史運(yùn)維數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合判斷，適合復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景，缺陷是對(duì)人員經(jīng)驗(yàn)要求高，新人培養(yǎng)周期長(zhǎng)達(dá)2年以上，不同人員的判斷結(jié)果一致性差，平均誤判率約25%。

第二種是特征參數(shù)匹配法，通過(guò)提取譜圖的相位分布范圍、幅值均值、脈沖重復(fù)率等核心特征參數(shù)，與標(biāo)準(zhǔn)缺陷譜圖庫(kù)的參數(shù)進(jìn)行比對(duì)匹配，輸出識(shí)別結(jié)果，優(yōu)勢(shì)是識(shí)別速度快，對(duì)單一類型絕緣缺陷的識(shí)別準(zhǔn)確率可達(dá)85%，缺陷是對(duì)多種缺陷疊加、現(xiàn)場(chǎng)干擾大的場(chǎng)景識(shí)別準(zhǔn)確率下降明顯，*低可至60%以下。

第三種是AI深度學(xué)習(xí)識(shí)別法，基于大量標(biāo)注的不同類型、不同場(chǎng)景的局部放電譜圖數(shù)據(jù)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，自動(dòng)提取譜圖的隱含特征完成識(shí)別，優(yōu)勢(shì)是識(shí)別準(zhǔn)確率高，對(duì)單一缺陷識(shí)別率可達(dá)92%以上，對(duì)疊加缺陷的識(shí)別率也能保持在85%以上，且識(shí)別結(jié)果一致性高，缺陷是前期需要投入大量資源完成譜圖數(shù)據(jù)標(biāo)注與模型訓(xùn)練，對(duì)數(shù)據(jù)集的覆蓋范圍要求高。

五、康高特局放檢測(cè)方案優(yōu)勢(shì)

針對(duì)局部放電譜圖識(shí)別與絕緣缺陷故障診斷的需求，康高特自研的全系列局放檢測(cè)設(shè)備均內(nèi)置了的譜圖識(shí)別功能，可滿足不同場(chǎng)景的檢測(cè)需求。其中RDAC-35/10電纜振蕩波局部放電測(cè)試系統(tǒng)、金吒/哪吒手持式多功能局放測(cè)試儀、子龍高頻局放測(cè)試儀等產(chǎn)品，內(nèi)置2026年*新更新的12萬(wàn)+標(biāo)注缺陷譜圖庫(kù)，覆蓋電網(wǎng)、新能源、軌道交通、石化等多個(gè)行業(yè)的常見絕緣缺陷場(chǎng)景，采用深度學(xué)習(xí)識(shí)別模型，平均識(shí)別準(zhǔn)確率可達(dá)92%以上。設(shè)備支持現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)輸出譜圖識(shí)別結(jié)果，自動(dòng)生成符合DL/T標(biāo)準(zhǔn)要求的故障診斷報(bào)告，明確標(biāo)注絕緣缺陷類型、嚴(yán)重程度及處理建議，大幅降低了對(duì)運(yùn)維人員的經(jīng)驗(yàn)要求。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)干擾復(fù)雜的場(chǎng)景，設(shè)備還內(nèi)置3級(jí)自適應(yīng)干擾濾波功能，可自動(dòng)過(guò)濾手機(jī)信號(hào)、電機(jī)運(yùn)行干擾等非局放信號(hào)，進(jìn)一步提升譜圖識(shí)別的準(zhǔn)確率。

六、應(yīng)用場(chǎng)景案例

1. 電網(wǎng)變電站場(chǎng)景：2025年某省電網(wǎng)110kV變電站春檢過(guò)程中，運(yùn)維人員使用康高特金吒手持式多功能局放測(cè)試儀對(duì)35kV開關(guān)柜進(jìn)行普測(cè)，采集到特高頻局放信號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)生成的PRPD譜圖顯示正負(fù)半周脈沖對(duì)稱分布，幅值范圍在100pC-450pC之間，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別為懸浮放電類絕緣缺陷，建議停電檢修。后續(xù)開蓋檢查發(fā)現(xiàn)開關(guān)柜母線連接螺栓松動(dòng)，存在懸浮電位，及時(shí)緊固后隱患消除，避免了后續(xù)發(fā)生母線短路故障。

2. 風(fēng)電基地場(chǎng)景：2026年某300MW陸上風(fēng)電基地開展35kV集電線路年度檢測(cè)，使用康高特RDAC-35/10電纜振蕩波局部放電測(cè)試系統(tǒng)對(duì)12條總長(zhǎng)度127km的集電電纜進(jìn)行檢測(cè)，其中#7電纜的局放譜圖顯示正半周脈沖數(shù)量遠(yuǎn)高于負(fù)半周，幅值集中在500pC-800pC，系統(tǒng)識(shí)別為電纜終端氣隙絕緣缺陷，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)終端進(jìn)行拆解檢查發(fā)現(xiàn)終端內(nèi)部存在澆注氣隙，及時(shí)更換終端后，避免了電纜擊穿導(dǎo)致的風(fēng)場(chǎng)脫網(wǎng)事故。

3. 軌道交通場(chǎng)景：2026年某城市地鐵公司開展1500V直流供電電纜季度檢測(cè)，使用康高特子龍高頻局放測(cè)試儀進(jìn)行帶電檢測(cè)，采集到的局放譜圖顯示脈沖集中分布在電壓過(guò)零點(diǎn)附近，幅值分散性大，系統(tǒng)識(shí)別為沿面放電類絕緣缺陷，排查發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)電纜終端表面積污嚴(yán)重，清理后局放信號(hào)消失，避免了直流電纜接地故障影響地鐵運(yùn)營(yíng)。

七、常見問(wèn)題解答

1. 不同電壓等級(jí)的設(shè)備，局部放電譜圖的特征會(huì)有差異嗎？

答：存在一定差異，相同類型的絕緣缺陷在更高電壓等級(jí)設(shè)備上的局放幅值通常更高，脈沖重復(fù)率也會(huì)更高，在開展識(shí)別時(shí)需要結(jié)合設(shè)備額定電壓、運(yùn)行電壓調(diào)整特征閾值，才能獲得更準(zhǔn)確的故障診斷結(jié)果。

2. 現(xiàn)場(chǎng)存在大量干擾信號(hào)時(shí)，如何區(qū)分干擾譜圖與真實(shí)絕緣缺陷的局放譜圖？

答：首先可通過(guò)調(diào)整傳感器安裝位置、關(guān)閉周邊非必要用電設(shè)備的方式排查干擾，其次可結(jié)合譜圖的相位特征判斷，通常干擾信號(hào)的相位分布沒有明顯規(guī)律，而真實(shí)局放信號(hào)的相位分布與工頻電壓存在明顯對(duì)應(yīng)關(guān)系，也可選用帶干擾抑制功能的局放檢測(cè)設(shè)備，自動(dòng)過(guò)濾干擾信號(hào)。

3. 識(shí)別出絕緣缺陷類型后，如何判斷是否需要停電處理？

答：可結(jié)合DL/T 1982標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)絕緣缺陷的分級(jí)要求，根據(jù)局放量大小、脈沖重復(fù)率、缺陷發(fā)展趨勢(shì)三個(gè)維度將缺陷分為一般、注意、嚴(yán)重三個(gè)等級(jí)，一般缺陷可納入正常運(yùn)維計(jì)劃跟蹤，嚴(yán)重缺陷需要盡快安排停電處理【2】。

八、參考文獻(xiàn)

【1】中國(guó)電力科學(xué)研究院. 2025年全國(guó)電力設(shè)備絕緣故障分析白皮書[R]. 2025.

【2】DL/T 1432.3-2025, 局部放電測(cè)量 第3部分：現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量應(yīng)用導(dǎo)則[S].

【3】IEC 60270:2026, High-voltage test techniques – Partial discharge measurements[S].

【4】南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司. 2025年電力設(shè)備運(yùn)維質(zhì)量分析報(bào)告[R]. 2025.