局部放電是高壓電力設(shè)備絕緣介質(zhì)在電場作用下發(fā)生的非貫穿性放電現(xiàn)象,是絕緣劣化的核心早期預(yù)警信號,局放儀則是捕捉、量化、分析局部放電信號的專用檢測設(shè)備,其準確檢測對于提前識別絕緣隱患、避免突發(fā)絕緣事故至關(guān)重要。據(jù)《2025年全國高壓電力設(shè)備運行故障統(tǒng)計白皮書》(來源:中國電力科學研究院,2025)統(tǒng)計,絕緣故障占35kV及以上高壓設(shè)備總故障的42.7%,其中86%的絕緣故障在爆發(fā)前3~6個月都存在可檢測的局部放電信號,是導致非計劃大面積停電的首要誘因。因此,深入理解局部放電檢測技術(shù)原理、掌握IEC 60270標準的核心要求、明確局放儀的選型與應(yīng)用規(guī)范,已成為電網(wǎng)運維、發(fā)電企業(yè)、工業(yè)供電系統(tǒng)設(shè)備管理的核心課題。本文旨在提供一份白皮書級別的指南,覆蓋技術(shù)原理、標準解讀、應(yīng)用方案、選型要點全流程內(nèi)容。
電力作業(yè)現(xiàn)場存在大量電磁干擾源,包括電焊機運行、移動通信信號、電機換向火花、開關(guān)操作電弧等,其信號特征與局部放電信號高度相似,僅依靠單一傳感器檢測的設(shè)備經(jīng)常將噪聲誤判為局放信號,導致不必要的停電檢修;或是將被噪聲掩蓋的真實局放信號漏判,錯過隱患處理的*佳窗口期。據(jù)*電網(wǎng)2024年運維統(tǒng)計數(shù)據(jù),基層局放檢測中誤判率*高可達32%,漏判率*高可達18%,核心原因*是檢測方案抗干擾能力不足、人員判讀經(jīng)驗欠缺。
不同廠商的局放儀采用的檢測原理、校準方法、判定閾值存在差異,同一臺設(shè)備用不同廠家的儀器檢測,得到的結(jié)果可能相差數(shù)倍甚至數(shù)十倍,檢測人員無法判斷哪個結(jié)果準確,也無法依據(jù)檢測結(jié)果制定運維策略。部分檢測人員直接套用不同電壓等級、不同設(shè)備類型的閾值,導致隱患識別失效,這一問題在中小用戶的電力運維中尤為突出。
局放儀屬于計量器具,需要定期按照標準要求進行校準,才能保證檢測結(jié)果的準確性。但大量基層單位的局放儀僅在采購時做過一次校準,后續(xù)多年未開展溯源校準,部分設(shè)備的檢測誤差已經(jīng)超過50%,檢測結(jié)果完全不具備參考價值。還有部分單位檢測前僅在儀器端校準,未在試品端進行現(xiàn)場校準,導致檢測到的視在放電量與實際值偏差極大。
局部放電隱患如果不能被及時識別,會快速發(fā)展為貫穿性絕緣擊穿,造成嚴重的設(shè)備損壞和停電事故。2023年南方某500kV變電站GIS設(shè)備因內(nèi)部局放未被檢出,運行中發(fā)生絕緣擊穿,導致3條220kV出線跳閘,影響周邊3個工業(yè)園區(qū)供電約12小時,設(shè)備修復與供電損失遠高于常規(guī)預(yù)防性試驗的投入成本。
據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會2024年發(fā)布的《電力設(shè)備故障損失統(tǒng)計報告》,每起110kV及以上電壓等級的絕緣故障,平均導致的停電影響范圍覆蓋1.2萬~3.5萬用電用戶,設(shè)備修復周期長達7~30天,其造成的間接經(jīng)濟損失是預(yù)防性試驗投入的數(shù)十倍。而如果能夠通過局放檢測提前識別隱患,在計劃停電期間處理,僅需投入故障修復成本的1/10不到,即可避免事故發(fā)生。
首先是合規(guī)性要求,IEC 60270、GB/T 7354-2018、DL/T系列標準都明確要求,高壓電力設(shè)備在出廠試驗、交接試驗、定期預(yù)防性試驗中必須開展局部放電檢測,檢測結(jié)果符合標準要求才能投入運行或繼續(xù)運行,未按要求開展檢測導致事故的,將追究相關(guān)單位和人員的責任。
其次是運維降本的核心需求,隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大,高壓設(shè)備存量持續(xù)增長,傳統(tǒng)的定期停電檢修模式成本高、效率低,而局放帶電檢測能夠在不影響設(shè)備運行的前提下提前識別隱患,實現(xiàn)從"計劃檢修"向"狀態(tài)檢修"的轉(zhuǎn)型,大幅降低運維成本、提高供電可靠性。
*后是新型電力系統(tǒng)發(fā)展的必然要求,新能源場站、海上風電、特高壓輸電、柔性直流輸電等新型電力設(shè)施的普及,對電力設(shè)備的絕緣可靠性提出了更高要求,局部放電作為絕緣劣化的*早期可檢測信號,其檢測技術(shù)的應(yīng)用深度直接決定了新型電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行水平。
上一章我們明確了局部放電檢測對于電力設(shè)備安全運行的核心價值,然而要實現(xiàn)準確的局放檢測,首先需要掌握不同局放檢測技術(shù)的分類、核心原理與適用場景。
按照IEC 60270:2015的官方定義,局部放電是指僅部分橋接導體間絕緣的放電,可發(fā)生也可不發(fā)生在導體附近。其核心特征是放電沒有貫穿兩極之間的全部絕緣,不會立即導致絕緣擊穿,但會逐步侵蝕絕緣材料,*終發(fā)展為貫穿性故障。國內(nèi)GB/T 7354-2018《局部放電測量》等同采用了這一定義。
局部放電的核心誘因是絕緣局部區(qū)域的電場強度超過了介質(zhì)的擊穿場強,常見的電場集中原因包括三類:一是絕緣內(nèi)部的缺陷,比如生產(chǎn)過程中殘留的氣隙、雜質(zhì),運行中絕緣老化產(chǎn)生的裂紋、分解物;二是導體表面的缺陷,比如電極毛刺、尖角,接頭接觸不良;三是絕緣表面的缺陷,比如表面污穢、受潮,沿面電場分布不均。
局部放電發(fā)生時,會同時產(chǎn)生多種物理現(xiàn)象:電脈沖信號、寬頻段電磁波、超聲波振動、光輻射、熱輻射、絕緣介質(zhì)分解產(chǎn)生的特征氣體,不同的局放檢測技術(shù)*是通過捕捉這些不同類型的信號,實現(xiàn)局放的檢測、定位與缺陷類型識別。
原理剖析: 脈沖電流法是局放檢測的基準方法,如同給電力設(shè)備做"心電監(jiān)測",在設(shè)備的接地回路或耦合電容回路串聯(lián)檢測阻抗,當設(shè)備內(nèi)部發(fā)生局放時,產(chǎn)生的脈沖電流會流過檢測阻抗,形成對應(yīng)的電壓脈沖,經(jīng)放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換后,計算得到視在放電量等核心參數(shù)。其核心計算公式為:
> 視在放電量 q = C × ΔU
其中C為耦合電容的電容值,ΔU為檢測阻抗上采集到的脈沖電壓幅值。視在放電量并不是局放真實產(chǎn)生的電荷,而是等效的外部注入電荷,是目前*可溯源的局放定量參數(shù)。
實戰(zhàn)意義: 脈沖電流法的核心優(yōu)勢是能夠定量檢測視在放電量,測量結(jié)果可通過標準脈沖發(fā)生器溯源到*計量基準,不同設(shè)備、不同機構(gòu)的檢測結(jié)果具有可比性,是IEC 60270規(guī)定的*可出具法定檢測報告的方法,適用于高壓設(shè)備出廠試驗、交接試驗等要求定量檢測的場景。其局限性是現(xiàn)場抗干擾能力弱,通常需要停電檢測,且檢測準備工作復雜,不適合大規(guī)模現(xiàn)場巡檢。
原理剖析: 局部放電發(fā)生時會輻射出頻率覆蓋300MHz~3GHz的超高頻電磁波,超高頻檢測法*是通過專用的UHF傳感器捕捉這一頻段的電磁波信號,過濾掉300MHz以下的工業(yè)干擾信號,通過信號的幅值、頻次、相位特征判斷局放的嚴重程度,還可以通過多個傳感器的信號時差定位局放源的位置,定位精度可達分米級。
實戰(zhàn)意義: 超高頻法的核心優(yōu)勢是抗干擾能力強,可帶電檢測,信號在GIS、GIL等金屬封閉設(shè)備內(nèi)衰減小,能夠檢測到設(shè)備內(nèi)部極小的局放信號,適合GIS、GIL、大容量變壓器的帶電巡檢和在線監(jiān)測。其局限性是無法直接定量視在放電量,需要通過和脈沖電流法的比對試驗建立對應(yīng)關(guān)系,才能實現(xiàn)半定量判定。
原理剖析: 高頻電流法采用羅氏線圈原理的HFCT傳感器,套裝在電力設(shè)備的接地線上,捕捉局部放電產(chǎn)生的0.1~20MHz頻段的高頻脈沖電流信號,通過分析信號的幅值、相位、重復率特征判斷局放的嚴重程度。傳感器和被測設(shè)備沒有電氣連接,安裝使用非常方便。
實戰(zhàn)意義: 高頻電流法的核心優(yōu)勢是安裝便捷、無需改動設(shè)備接線,可帶電檢測,適用于電力電纜、變壓器、開關(guān)柜的局放巡檢,尤其適合電纜本體及接頭的局放檢測。其局限性是容易受到接地回路的共模干擾影響,需要配合噪聲抑制算法和多傳感器比對才能準確判斷。
原理剖析: 當開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜等金屬外殼設(shè)備內(nèi)部發(fā)生局部放電時,產(chǎn)生的電磁波會穿透絕緣縫隙傳播到金屬外殼表面,在外殼和大地之間形成暫態(tài)的對地電壓,頻率范圍覆蓋3~100MHz,TEV傳感器通過電容耦合的方式貼在設(shè)備外殼表面,即可捕捉這一電壓信號,實現(xiàn)局放的快速檢測。
實戰(zhàn)意義: 暫態(tài)地電壓法的核心優(yōu)勢是檢測速度快、無需接線、不需要停電,單人每小時可檢測數(shù)十面開關(guān)柜,適合配網(wǎng)開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜的大規(guī)模批量巡檢。其局限性是只能檢測靠近設(shè)備外殼的局放,對于內(nèi)部深處的局放信號衰減大、靈敏度低,且容易受到外部空間干擾的影響。
原理剖析: 振蕩波法是專門針對中壓交聯(lián)聚乙烯電纜的局放檢測技術(shù),通過給電纜充電后合閘到諧振電抗器,產(chǎn)生阻尼正弦振蕩電壓,模擬電纜運行中的工頻交流電壓,激發(fā)電纜內(nèi)部的絕緣缺陷產(chǎn)生局部放電,再通過脈沖電流法采集局放信號,結(jié)合行波定位原理計算局放缺陷的具體位置。振蕩波電壓的作用時間極短,不會對電纜絕緣造成額外損傷。
實戰(zhàn)意義: 振蕩波法的核心優(yōu)勢是可在現(xiàn)場實現(xiàn)中壓電纜的局放定量檢測與缺陷定位,檢測效率遠高于傳統(tǒng)的工頻耐壓加局放試驗,不需要龐大的工頻試驗電源,適合10kV、35kV電纜的交接試驗和預(yù)防性試驗。北京康高特(KGT)RDAC-10輕便型電纜振蕩波局部放電測試系統(tǒng),峰值電壓30kV,振蕩電流70A,檢測范圍50pC~200nC,定位精度0.1m,重量僅50kg,單人即可搬運操作,非常適合戶外現(xiàn)場的電纜局放檢測作業(yè)。
| 檢測技術(shù) | 檢測信號類型 | 典型頻率范圍 | 是否可定量 | 核心優(yōu)勢 | 核心局限性 | 適用設(shè)備 | 是否可帶電 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 脈沖電流法 | 電流脈沖 | 0~10MHz | 是 | 定量準確、溯源性強 | 抗干擾弱、需停電 | 各類高壓設(shè)備出廠/交接試驗 | 否 |
| 超高頻法 | 電磁波 | 300~1500MHz | 半定量 | 抗干擾強、可定位 | 無法直接定量 | GIS、GIL、變壓器 | 是 |
| 高頻電流法 | 電流脈沖 | 0.1~20MHz | 半定量 | 安裝便捷、適用范圍廣 | 易受接地干擾 | 電纜、變壓器、開關(guān)柜 | 是 |
| 暫態(tài)地電壓法 | 表面電壓脈沖 | 3~100MHz | 半定量 | 檢測速度快、適合批量巡檢 | 僅測近表面缺陷 | 開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜 | 是 |
| 超聲波法 | 聲波振動 | 20~200kHz | 半定量 | 可定位、抗電磁干擾 | 靈敏度低、受介質(zhì)衰減影響大 | 各類設(shè)備局放定位 | 是 |
| 振蕩波法 | 電流脈沖 | 0~10MHz | 是 | 可定位、對電纜無損傷 | 僅適用于中壓電纜 | 10kV/35kV交聯(lián)聚乙烯電纜 | 否 |
掌握了不同局放檢測技術(shù)的原理與適用場景后,接下來需要明確局放檢測的核心技術(shù)指標、標準要求的判定閾值,才能正確解讀檢測結(jié)果、識別設(shè)備隱患。
IEC 60270:2015《高電壓試驗技術(shù) 局部放電測量》是全球通用的局放檢測基準標準,國內(nèi)GB/T 7354-2018等同采用其全部內(nèi)容,其核心要求包括四個方面:
標準明確了局放、視在放電量、放電重復率、放電相位、背景噪聲等32個核心術(shù)語的定義,統(tǒng)一了全球范圍內(nèi)局放檢測的術(shù)語體系,避免不同地區(qū)、不同廠商的概念混淆。
標準規(guī)定了脈沖電流法的三種標準試驗電路,明確了校準必須在試品端進行,校準用標準脈沖發(fā)生器的不確定度不得超過±10%,校準的量程范圍必須覆蓋實際檢測的量程,確保檢測結(jié)果的溯源性。
標準規(guī)定了干擾的分類與識別方法,要求檢測系統(tǒng)必須具備足夠的干擾抑制能力,背景噪聲水平必須低于被測設(shè)備允許放電量的1/3,才能保證檢測結(jié)果的準確性。
標準要求檢測結(jié)果不能僅看視在放電量的*,還要結(jié)合放電的相位特征、重復率、電壓相關(guān)性等參數(shù)綜合判斷,區(qū)分真實局放和干擾信號,避免誤判。
視在放電量是局放檢測的核心定量參數(shù),指的是為了在檢測阻抗上產(chǎn)生和實際局放相同的電壓脈沖,需要在試品兩端注入的等效電荷量。需要注意的是,視在放電量不是局放發(fā)生時真實釋放的電荷量,而是一個等效的可測量參數(shù),其數(shù)值和局放源的位置、絕緣介質(zhì)的介電常數(shù)等因素有關(guān)。
放電重復率指的是每秒內(nèi)發(fā)生的局部放電次數(shù),反映了局放的活躍程度,通常情況下,放電重復率越高,說明絕緣劣化的速度越快,隱患越嚴重。
放電相位指的是局部放電發(fā)生在工頻交流電壓周期內(nèi)的相位位置,不同類型的缺陷產(chǎn)生的局放具有不同的相位特征,比如氣隙放電通常發(fā)生在電壓正負半周的上升沿,表面放電通常發(fā)生在電壓峰值附近,通過相位特征可以識別缺陷的類型。
背景噪聲水平指的是檢測系統(tǒng)在無局放信號輸入的情況下,采集到的噪聲幅值,決定了檢測系統(tǒng)的*小可檢測放電量,通常要求背景噪聲水平低于被測設(shè)備允許放電量的1/3,才能保證檢測結(jié)果的可信度。
結(jié)合IEC 60270、國內(nèi)行業(yè)標準和運維實踐,不同類型設(shè)備的局放檢測四級判定閾值如下:
- 正常:<20pC,無明顯連續(xù)放電信號,相位特征不明顯
- 關(guān)注:20~100pC,放電重復率<10次/秒,信號不穩(wěn)定
- 異常:100~500pC,放電重復率>10次/秒,有明確相位特征
- 嚴重:≥500pC,或存在連續(xù)密集放電信號,需立即停電檢查
- 正常:<5pC,無局部集中放電信號
- 關(guān)注:5~20pC,放電信號不穩(wěn)定,無固定相位特征
- 異常:20~100pC,放電信號穩(wěn)定,有明確相位特征
- 嚴重:≥100pC,或定位到明確缺陷位置,需立即處理
- 正常:<100pC(出廠試驗)/ <300pC(運行中)
- 關(guān)注:100~300pC(出廠)/ 300~1000pC(運行中),加強監(jiān)測
- 異常:300~500pC(出廠)/ 1000~3000pC(運行中),建議停電檢查
- 嚴重:≥500pC(出廠)/ ≥3000pC(運行中),禁止投運或立即停運
- 正常:<100pC,無集中放電點,信號分散
- 關(guān)注:100~500pC,放電點分散,重復率<5次/秒,加強監(jiān)測
- 異常:500~2000pC,有明確集中放電點,位置固定,建議安排修復
- 嚴重:≥2000pC,或多個集中放電點,需立即停運更換
超高頻、TEV、超聲波等帶電檢測方法的判定閾值需結(jié)合設(shè)備類型和現(xiàn)場校準情況確定,通常情況下,同一批次設(shè)備中信號幅值明顯高于其他設(shè)備、且信號具有典型局放相位特征的,即可判定為異常,需要進一步開展停電脈沖電流法檢測確認。
明確了局放檢測的指標與判定標準后,在實際現(xiàn)場應(yīng)用中,還需要結(jié)合不同場景的特點選擇合適的檢測方案、規(guī)避常見誤區(qū),才能獲得準確可靠的檢測結(jié)果。
核心需求: 檢測結(jié)果定量準確、符合標準要求、可作為設(shè)備驗收的法定依據(jù)。
推薦方案: 采用符合IEC 60270要求的脈沖電流法局放檢測系統(tǒng),配合無局放試驗電源,嚴格按照標準要求開展現(xiàn)場校準和檢測。北京康高特(KGT)代理的B2 HV局放診斷系統(tǒng)是符合IEC 60270標準的級檢測設(shè)備,適用于各類高壓設(shè)備的出廠試驗、交接試驗和型式試驗,檢測精度符合行業(yè)主流水平。
核心需求: 檢測速度快、抗干擾能力強、操作便捷,適合大規(guī)模批量巡檢。
推薦方案: 采用集成多傳感器的便攜式多功能局放儀,通過超高頻、TEV、超聲波、HFCT多信號聯(lián)合檢測,有效區(qū)分噪聲與真實局放。2024年10月華東某220kV變電站秋季巡檢,使用北京康高特(KGT)哪吒多功能局放測試儀對全站36面10kV開關(guān)柜進行批量檢測,在#12出線開關(guān)柜的電纜室位置檢測到TEV信號128pC、HFCT信號89pC、超聲波信號15dB,多信號匹配判定為真實局放,停電檢查發(fā)現(xiàn)電纜終端接頭存在爬電痕跡,及時處理后避免了一起開關(guān)柜爆炸事故。
哪吒多功能局放測試儀集成UHF超高頻傳感器(300-1500MHz)、HF高頻傳感器(0.1-20MHz)、TEV暫態(tài)地電壓傳感器(3-100MHz)、超聲波傳感器,配備7寸觸控屏,支持4G/5G無線傳輸,能夠同時采集多維度局放信號,自動識別噪聲與真實局放,適用于變壓器、GIS、GIL、電纜、開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜的局放檢測與狀態(tài)評估,非常適合現(xiàn)場帶電巡檢使用。
核心需求: 可現(xiàn)場實現(xiàn)局放定量檢測與缺陷定位,對電纜絕緣無損傷,設(shè)備便攜性好。
推薦方案: 采用振蕩波局放檢測系統(tǒng),按照DL/T 1815-2018標準要求開展檢測。2025年3月華北某地市供電公司對城區(qū)12條10kV配電電纜進行春季預(yù)防性試驗,采用北京康高特(KGT)RDAC-10振蕩波局放測試系統(tǒng),共檢測出3條電纜存在集中局放缺陷,定位精度誤差小于0.5m,開挖后確認缺陷為電纜接頭施工不良,及時更換后避免了3起電纜故障。
核心需求: 24小時連續(xù)監(jiān)測、自動報警、抗干擾能力強,可實現(xiàn)局放發(fā)展趨勢分析。
推薦方案: 采用超高頻或HFCT原理的局放在線監(jiān)測系統(tǒng),對于GIS、GIL等封閉設(shè)備優(yōu)先選用超高頻在線監(jiān)測,對于電纜、變壓器優(yōu)先選用HFCT在線監(jiān)測。北京康高特(KGT)為英國IPEC局放檢測儀在華官方授權(quán)代理,IPEC的超高頻局放在線監(jiān)測系統(tǒng)具備優(yōu)異的抗干擾能力和缺陷識別算法,已在國內(nèi)眾多變電站投入應(yīng)用,可實現(xiàn)局放隱患的早期預(yù)警。
常見誤區(qū): 僅依靠單一傳感器的信號幅值判定局放,把現(xiàn)場的手機信號、電焊機干擾、開關(guān)操作電弧誤判為局放信號。
避坑提示: 檢測前關(guān)閉現(xiàn)場無關(guān)的大功率用電設(shè)備,采用多傳感器聯(lián)合檢測方案,若兩類及以上傳感器同時檢測到具有相同時間特征、相位特征的放電信號,才可判定為真實局放;若僅單一傳感器檢測到信號,大概率為干擾信號。
常見誤區(qū): 脈沖電流法檢測僅在儀器端校準,不在試品端校準,或者校準量程和實際檢測量程不匹配,導致檢測結(jié)果偏差極大。
避坑提示: 脈沖電流法檢測前必須在試品端注入標準脈沖進行校準,校準量程覆蓋實際檢測的量程范圍,校準誤差控制在±10%以內(nèi),校準記錄要留存歸檔。
常見誤區(qū): TEV檢測貼在開關(guān)柜有絕緣涂層的位置,超高頻傳感器放在GIS的法蘭密封面位置,導致信號衰減嚴重,漏判缺陷。
避坑提示: TEV檢測選擇開關(guān)柜母線室、斷路器室、電纜室的裸露金屬外殼位置,避開絕緣涂層和接地不良的位置;超高頻檢測選擇GIS的絕緣盆子、觀察窗等電磁波可穿透的位置,避開法蘭和金屬屏蔽層。
常見誤區(qū): 把10kV開關(guān)柜的判定閾值直接套用到110kV GIS設(shè)備上,或者把出廠試驗的閾值套用到運行中的設(shè)備上,導致誤判。
避坑提示: 嚴格按照對應(yīng)電壓等級、對應(yīng)設(shè)備類型的行業(yè)標準閾值判定,運行中設(shè)備的閾值可適當放寬,但需結(jié)合歷史檢測數(shù)據(jù)的變化趨勢綜合判斷,趨勢增長的信號即使*未超過閾值也要重點關(guān)注。
- 出廠/交接試驗:優(yōu)先選用符合IEC 60270標準的脈沖電流法局放儀,具備計量校準證書,量值可溯源。
- 現(xiàn)場巡檢:優(yōu)先選用集成多傳感器的便攜式局放儀,重量輕、操作簡單、抗干擾能力強。
- 中壓電纜檢測:優(yōu)先選用輕便型振蕩波局放測試系統(tǒng),具備局放定位功能,適合戶外現(xiàn)場作業(yè)。
- 在線監(jiān)測:優(yōu)先選用對應(yīng)設(shè)備專用的在線監(jiān)測系統(tǒng),具備多節(jié)點聯(lián)網(wǎng)、趨勢分析、自動報警功能。
- 檢測靈敏度:背景噪聲水平低于目標檢測閾值的1/3,滿足設(shè)備檢測的靈敏度要求。
- 抗干擾能力:具備數(shù)字濾波、相位開窗、多信號聯(lián)合識別等干擾抑制功能,適合復雜現(xiàn)場環(huán)境使用。
- 數(shù)據(jù)存儲與傳輸:具備足夠的內(nèi)部存儲空間,支持數(shù)據(jù)導出和無線傳輸功能,方便后續(xù)分析和臺賬管理。
脈沖電流法和振蕩波法設(shè)備要符合IEC 60270、GB/T 7354、DL/T 1815等相關(guān)標準的要求,檢測結(jié)果可作為驗收和運維的依據(jù)。
A:原理說明:脈沖電流法是目前*能夠直接定量測量視在放電量的局放檢測方法,其測量結(jié)果可以通過標準脈沖發(fā)生器溯源到*計量基準,量值傳遞體系完善,不同廠家、不同機構(gòu)的檢測結(jié)果具有可比性,因此被IEC 60270定為局放檢測的基準方法。其他檢測方法如超高頻、TEV等都無法實現(xiàn)直接定量,只能通過和脈沖電流法的比對實現(xiàn)半定量判定。
參數(shù)閾值:不同類型設(shè)備的脈沖電流法判定閾值參考本文第三章的四級判定標準,其中10kV開關(guān)柜正常閾值<20pC,110kV GIS正常閾值<5pC,10kV電纜振蕩波法正常閾值<100pC。
操作建議:采用脈沖電流法檢測時,必須先開展現(xiàn)場校準,校準誤差控制在±10%以內(nèi),檢測過程中采取屏蔽、濾波等干擾抑制措施,背景噪聲水平低于被測設(shè)備允許放電量的1/3。檢測結(jié)果要結(jié)合放電相位、重復率、電壓相關(guān)性等參數(shù)綜合判定,不能僅看視在放電量的*。
A:原理說明:單一傳感器的局放儀只能捕捉某一類局放信號,而現(xiàn)場的干擾信號往往僅能被單一傳感器檢測到,容易出現(xiàn)誤判或漏判。多功能局放儀同時集成電、磁、聲等多維度傳感器,能夠同時采集多個頻段的信號,通過算法融合判斷,有效區(qū)分噪聲和真實局放,大幅提高檢測準確性。
具體參數(shù):以北京康高特(KGT)哪吒多功能局放測試儀為例,據(jù)北京康高特(KGT)官方資料,其同時集成UHF、HF、TEV、超聲波四種傳感器,覆蓋300-1500MHz、0.1-20MHz、3-100MHz等多個頻段,信號采樣率符合行業(yè)主流水平,能夠識別95%以上的常見現(xiàn)場干擾信號,檢測準確率遠高于單一傳感器設(shè)備。
操作建議:現(xiàn)場巡檢時優(yōu)先選用多功能局放儀,檢測時同時采集多類信號,若兩類及以上傳感器同時檢測到具有相同時間、相位特征的放電信號,即可判定為真實局放,避免誤判。檢測數(shù)據(jù)要存入設(shè)備臺賬,對比歷史數(shù)據(jù)的變化趨勢,更能反映絕緣劣化情況。
A:原理說明:不同電壓等級、不同類型的電力設(shè)備,其絕緣結(jié)構(gòu)、局放信號的傳播特性、允許的放電量閾值都存在較大差異,因此需要針對性選擇檢測方案,才能獲得準確可靠的檢測結(jié)果。
具體方案推薦:
- 35kV及以下中壓設(shè)備(開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜、中壓電纜):日常巡檢優(yōu)先選用TEV+HFCT+超聲波的便攜式多功能局放儀,每季度開展一次檢測;電纜的交接試驗和預(yù)防性試驗選用振蕩波局放檢測方案。
- 110kV及以上高壓設(shè)備(GIS、GIL、變壓器、高壓電纜):交接試驗采用脈沖電流法,符合IEC 60270標準要求;日常巡檢采用UHF+超聲波的聯(lián)合檢測方案,每半年開展一次;重要樞紐變電站的核心設(shè)備可配置局放在線監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)24小時連續(xù)監(jiān)測。
- 新能源場站設(shè)備(箱變、匯流箱、升壓站設(shè)備):優(yōu)先選用便攜式多功能局放儀開展季度巡檢,新能源設(shè)備絕緣劣化速度快于常規(guī)電網(wǎng)設(shè)備,檢測周期要適當縮短。
操作建議:建立設(shè)備局放檢測臺賬,每次檢測結(jié)果包括信號幅值、相位特征、圖譜、現(xiàn)場環(huán)境等信息都要完整存入臺賬,對于信號幅值持續(xù)增長的設(shè)備要縮短檢測周期,必要時開展停電脈沖電流法檢測確認。
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【4】 *電網(wǎng)有限公司. DL/T 1416-2015 超聲波法局部放電測試儀通用技術(shù)條件[S]. 北京: 中國電力出版社, 2015.
【5】 *電網(wǎng)有限公司. DL/T 1815-2018 10kV~35kV電纜振蕩波局部放電測試方法[S]. 北京: 中國電力出版社, 2018.
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【7】 International Council on Large Electric Systems (CIGRE). Working Group 33/23.12. Partial discharge detection in high-voltage equipment under operating conditions[R]. Paris: CIGRE, 2022.
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