局放儀是什么？局部放電檢測(cè)技術(shù)原理與IEC 60270標(biāo)準(zhǔn)解讀

   

局部放電是高壓電力設(shè)備絕緣介質(zhì)在電場(chǎng)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(hào)，局放儀則是捕捉、量化、分析局部放電信號(hào)的專用檢測(cè)設(shè)備，其準(zhǔn)確檢測(cè)對(duì)于提前識(shí)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(guó)高壓電力設(shè)備運(yùn)行故障統(tǒng)計(jì)白皮書》（來(lái)源：中國(guó)電力科學(xué)研究院，2025）統(tǒng)計(jì)，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(gè)月都存在可檢測(cè)的局部放電信號(hào)，是導(dǎo)致非計(jì)劃大面積停電的首要誘因。因此，深入理解局部放電檢測(cè)技術(shù)原理、掌握IEC 60270標(biāo)準(zhǔn)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(yùn)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(jí)別的指南，覆蓋技術(shù)原理、標(biāo)準(zhǔn)解讀、應(yīng)用方案、選型要點(diǎn)全流程內(nèi)容。

       

一、為什么局部放電檢測(cè)技術(shù)至關(guān)重要

     

1、局部放電檢測(cè)的典型應(yīng)用痛點(diǎn)

   

1.1 現(xiàn)場(chǎng)干擾導(dǎo)致誤判漏判

 

電力作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)存在大量電磁干擾源，包括電焊機(jī)運(yùn)行、移動(dòng)通信信號(hào)、電機(jī)換向火花、開關(guān)操作電弧等，其信號(hào)特征與局部放電信號(hào)高度相似，僅依靠單一傳感器檢測(cè)的設(shè)備經(jīng)常將噪聲誤判為局放信號(hào)，導(dǎo)致不必要的停電檢修；或是將被噪聲掩蓋的真實(shí)局放信號(hào)漏判，錯(cuò)過隱患處理的*佳窗口期。據(jù)*電網(wǎng)2024年運(yùn)維統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，基層局放檢測(cè)中誤判率*高可達(dá)32%，漏判率*高可達(dá)18%，核心原因*是檢測(cè)方案抗干擾能力不足、人員判讀經(jīng)驗(yàn)欠缺。

   

1.2 檢測(cè)結(jié)果缺乏標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)

 

不同廠商的局放儀采用的檢測(cè)原理、校準(zhǔn)方法、判定閾值存在差異，同一臺(tái)設(shè)備用不同廠家的儀器檢測(cè)，得到的結(jié)果可能相差數(shù)倍甚至數(shù)十倍，檢測(cè)人員無(wú)法判斷哪個(gè)結(jié)果準(zhǔn)確，也無(wú)法依據(jù)檢測(cè)結(jié)果制定運(yùn)維策略。部分檢測(cè)人員直接套用不同電壓等級(jí)、不同設(shè)備類型的閾值，導(dǎo)致隱患識(shí)別失效，這一問題在中小用戶的電力運(yùn)維中尤為突出。

   

1.3 校準(zhǔn)不規(guī)范導(dǎo)致數(shù)據(jù)可信度低

 

局放儀屬于計(jì)量器具，需要定期按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行校準(zhǔn)，才能保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。但大量基層單位的局放儀僅在采購(gòu)時(shí)做過一次校準(zhǔn)，后續(xù)多年未開展溯源校準(zhǔn)，部分設(shè)備的檢測(cè)誤差已經(jīng)超過50%，檢測(cè)結(jié)果完全不具備參考價(jià)值。還有部分單位檢測(cè)前僅在儀器端校準(zhǔn)，未在試品端進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)，導(dǎo)致檢測(cè)到的視在放電量與實(shí)際值偏差極大。

   

2、技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)造成的嚴(yán)重后果

 

局部放電隱患如果不能被及時(shí)識(shí)別，會(huì)快速發(fā)展為貫穿性絕緣擊穿，造成嚴(yán)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(yùn)行中發(fā)生絕緣擊穿，導(dǎo)致3條220kV出線跳閘，影響周邊3個(gè)工業(yè)園區(qū)供電約12小時(shí)，設(shè)備修復(fù)與供電損失遠(yuǎn)高于常規(guī)預(yù)防性試驗(yàn)的投入成本。

 

據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)2024年發(fā)布的《電力設(shè)備故障損失統(tǒng)計(jì)報(bào)告》，每起110kV及以上電壓等級(jí)的絕緣故障，平均導(dǎo)致的停電影響范圍覆蓋1.2萬(wàn)~3.5萬(wàn)用電用戶，設(shè)備修復(fù)周期長(zhǎng)達(dá)7~30天，其造成的間接經(jīng)濟(jì)損失是預(yù)防性試驗(yàn)投入的數(shù)十倍。而如果能夠通過局放檢測(cè)提前識(shí)別隱患，在計(jì)劃停電期間處理，僅需投入故障修復(fù)成本的1/10不到，即可避免事故發(fā)生。

   

3、掌握局放檢測(cè)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的必要性

 

首先是合規(guī)性要求，IEC 60270、GB/T 7354-2018、DL/T系列標(biāo)準(zhǔn)都明確要求，高壓電力設(shè)備在出廠試驗(yàn)、交接試驗(yàn)、定期預(yù)防性試驗(yàn)中必須開展局部放電檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)要求才能投入運(yùn)行或繼續(xù)運(yùn)行，未按要求開展檢測(cè)導(dǎo)致事故的，將追究相關(guān)單位和人員的責(zé)任。

 

其次是運(yùn)維降本的核心需求，隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，高壓設(shè)備存量持續(xù)增長(zhǎng)，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(cè)能夠在不影響設(shè)備運(yùn)行的前提下提前識(shí)別隱患，實(shí)現(xiàn)從"計(jì)劃?rùn)z修"向"狀態(tài)檢修"的轉(zhuǎn)型，大幅降低運(yùn)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(chǎng)站、海上風(fēng)電、特高壓輸電、柔性直流輸電等新型電力設(shè)施的普及，對(duì)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(cè)信號(hào)，其檢測(cè)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(yùn)行水平。

       

二、技術(shù)分類與核心原理

 

上一章我們明確了局部放電檢測(cè)對(duì)于電力設(shè)備安全運(yùn)行的核心價(jià)值，然而要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的局放檢測(cè)，首先需要掌握不同局放檢測(cè)技術(shù)的分類、核心原理與適用場(chǎng)景。

   

1、局部放電的核心定義與產(chǎn)生機(jī)制

   

1.1 定義

 

按照IEC 60270:2015的官方定義，局部放電是指僅部分橋接導(dǎo)體間絕緣的放電，可發(fā)生也可不發(fā)生在導(dǎo)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(huì)立即導(dǎo)致絕緣擊穿，但會(huì)逐步侵蝕絕緣材料，*終發(fā)展為貫穿性故障。國(guó)內(nèi)GB/T 7354-2018《局部放電測(cè)量》等同采用了這一定義。

   

1.2 產(chǎn)生機(jī)制

 

局部放電的核心誘因是絕緣局部區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度超過了介質(zhì)的擊穿場(chǎng)強(qiáng)，常見的電場(chǎng)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(yùn)行中絕緣老化產(chǎn)生的裂紋、分解物；二是導(dǎo)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(chǎng)分布不均。

 

局部放電發(fā)生時(shí)，會(huì)同時(shí)產(chǎn)生多種物理現(xiàn)象：電脈沖信號(hào)、寬頻段電磁波、超聲波振動(dòng)、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(cè)技術(shù)*是通過捕捉這些不同類型的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)局放的檢測(cè)、定位與缺陷類型識(shí)別。

   

2、主流局放檢測(cè)技術(shù)分類與原理詳解

   

2.1 脈沖電流法（IEC 60270基準(zhǔn)方法）

 

原理剖析： 脈沖電流法是局放檢測(cè)的基準(zhǔn)方法，如同給電力設(shè)備做"心電監(jiān)測(cè)"，在設(shè)備的接地回路或耦合電容回路串聯(lián)檢測(cè)阻抗，當(dāng)設(shè)備內(nèi)部發(fā)生局放時(shí)，產(chǎn)生的脈沖電流會(huì)流過檢測(cè)阻抗，形成對(duì)應(yīng)的電壓脈沖，經(jīng)放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換后，計(jì)算得到視在放電量等核心參數(shù)。其核心計(jì)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(cè)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(shí)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(shí)戰(zhàn)意義： 脈沖電流法的核心優(yōu)勢(shì)是能夠定量檢測(cè)視在放電量，測(cè)量結(jié)果可通過標(biāo)準(zhǔn)脈沖發(fā)生器溯源到*計(jì)量基準(zhǔn)，不同設(shè)備、不同機(jī)構(gòu)的檢測(cè)結(jié)果具有可比性，是IEC 60270規(guī)定的*可出具法定檢測(cè)報(bào)告的方法，適用于高壓設(shè)備出廠試驗(yàn)、交接試驗(yàn)等要求定量檢測(cè)的場(chǎng)景。其局限性是現(xiàn)場(chǎng)抗干擾能力弱，通常需要停電檢測(cè)，且檢測(cè)準(zhǔn)備工作復(fù)雜，不適合大規(guī)模現(xiàn)場(chǎng)巡檢。

   

2.2 超高頻法（UHF）

 

原理剖析： 局部放電發(fā)生時(shí)會(huì)輻射出頻率覆蓋300MHz~3GHz的超高頻電磁波，超高頻檢測(cè)法*是通過專用的UHF傳感器捕捉這一頻段的電磁波信號(hào)，過濾掉300MHz以下的工業(yè)干擾信號(hào)，通過信號(hào)的幅值、頻次、相位特征判斷局放的嚴(yán)重程度，還可以通過多個(gè)傳感器的信號(hào)時(shí)差定位局放源的位置，定位精度可達(dá)分米級(jí)。

 

實(shí)戰(zhàn)意義： 超高頻法的核心優(yōu)勢(shì)是抗干擾能力強(qiáng)，可帶電檢測(cè)，信號(hào)在GIS、GIL等金屬封閉設(shè)備內(nèi)衰減小，能夠檢測(cè)到設(shè)備內(nèi)部極小的局放信號(hào)，適合GIS、GIL、大容量變壓器的帶電巡檢和在線監(jiān)測(cè)。其局限性是無(wú)法直接定量視在放電量，需要通過和脈沖電流法的比對(duì)試驗(yàn)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，才能實(shí)現(xiàn)半定量判定。

   

2.3 高頻電流法（HFCT）

 

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(hào)，通過分析信號(hào)的幅值、相位、重復(fù)率特征判斷局放的嚴(yán)重程度。傳感器和被測(cè)設(shè)備沒有電氣連接，安裝使用非常方便。

 

實(shí)戰(zhàn)意義： 高頻電流法的核心優(yōu)勢(shì)是安裝便捷、無(wú)需改動(dòng)設(shè)備接線，可帶電檢測(cè)，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(cè)。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(duì)才能準(zhǔn)確判斷。

   

2.4 暫態(tài)地電壓法（TEV）

 

原理剖析： 當(dāng)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(shí)，產(chǎn)生的電磁波會(huì)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(duì)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(hào)，實(shí)現(xiàn)局放的快速檢測(cè)。

 

實(shí)戰(zhàn)意義： 暫態(tài)地電壓法的核心優(yōu)勢(shì)是檢測(cè)速度快、無(wú)需接線、不需要停電，單人每小時(shí)可檢測(cè)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(cè)靠近設(shè)備外殼的局放，對(duì)于內(nèi)部深處的局放信號(hào)衰減大、靈敏度低，且容易受到外部空間干擾的影響。

   

2.5 振蕩波局放檢測(cè)法（OWTS）

 

原理剖析： 振蕩波法是專門針對(duì)中壓交聯(lián)聚乙烯電纜的局放檢測(cè)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(yùn)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(hào)，結(jié)合行波定位原理計(jì)算局放缺陷的具體位置。振蕩波電壓的作用時(shí)間極短，不會(huì)對(duì)電纜絕緣造成額外損傷。

 

實(shí)戰(zhàn)意義： 振蕩波法的核心優(yōu)勢(shì)是可在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)中壓電纜的局放定量檢測(cè)與缺陷定位，檢測(cè)效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的工頻耐壓加局放試驗(yàn)，不需要龐大的工頻試驗(yàn)電源，適合10kV、35kV電纜的交接試驗(yàn)和預(yù)防性試驗(yàn)。北京康高特（KGT）RDAC-10輕便型電纜振蕩波局部放電測(cè)試系統(tǒng)，峰值電壓30kV，振蕩電流70A，檢測(cè)范圍50pC~200nC，定位精度0.1m，重量?jī)H50kg，單人即可搬運(yùn)操作，非常適合戶外現(xiàn)場(chǎng)的電纜局放檢測(cè)作業(yè)。

   

3、不同技術(shù)的優(yōu)劣勢(shì)與適用場(chǎng)景對(duì)比

   

檢測(cè)技術(shù)	檢測(cè)信號(hào)類型	典型頻率范圍	是否可定量	核心優(yōu)勢(shì)	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(zhǔn)確、溯源性強(qiáng)	抗干擾弱、需停電	各類高壓設(shè)備出廠/交接試驗(yàn)	否
超高頻法	電磁波	300~1500MHz	半定量	抗干擾強(qiáng)、可定位	無(wú)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(cè)速度快、適合批量巡檢	僅測(cè)近表面缺陷	開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜	是
超聲波法	聲波振動(dòng)	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(duì)電纜無(wú)損傷	僅適用于中壓電纜	10kV/35kV交聯(lián)聚乙烯電纜	否

         

三、技術(shù)指標(biāo)與判定標(biāo)準(zhǔn)

 

掌握了不同局放檢測(cè)技術(shù)的原理與適用場(chǎng)景后，接下來(lái)需要明確局放檢測(cè)的核心技術(shù)指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)要求的判定閾值，才能正確解讀檢測(cè)結(jié)果、識(shí)別設(shè)備隱患。

   

1、IEC 60270標(biāo)準(zhǔn)的核心要求解讀

 

IEC 60270:2015《高電壓試驗(yàn)技術(shù) 局部放電測(cè)量》是全球通用的局放檢測(cè)基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)GB/T 7354-2018等同采用其全部?jī)?nèi)容，其核心要求包括四個(gè)方面：

 

1.1 術(shù)語(yǔ)與定義的統(tǒng)一

 

標(biāo)準(zhǔn)明確了局放、視在放電量、放電重復(fù)率、放電相位、背景噪聲等32個(gè)核心術(shù)語(yǔ)的定義，統(tǒng)一了全球范圍內(nèi)局放檢測(cè)的術(shù)語(yǔ)體系，避免不同地區(qū)、不同廠商的概念混淆。

 

1.2 試驗(yàn)電路與校準(zhǔn)要求

 

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了脈沖電流法的三種標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)電路，明確了校準(zhǔn)必須在試品端進(jìn)行，校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)脈沖發(fā)生器的不確定度不得超過±10%，校準(zhǔn)的量程范圍必須覆蓋實(shí)際檢測(cè)的量程，確保檢測(cè)結(jié)果的溯源性。

 

1.3 干擾抑制通用要求

 

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了干擾的分類與識(shí)別方法，要求檢測(cè)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(cè)設(shè)備允許放電量的1/3，才能保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

 

1.4 檢測(cè)結(jié)果判讀規(guī)則

 

標(biāo)準(zhǔn)要求檢測(cè)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(fù)率、電壓相關(guān)性等參數(shù)綜合判斷，區(qū)分真實(shí)局放和干擾信號(hào)，避免誤判。

   

2、核心技術(shù)指標(biāo)含義解析

   

2.1 視在放電量（單位：pC）

 

視在放電量是局放檢測(cè)的核心定量參數(shù)，指的是為了在檢測(cè)阻抗上產(chǎn)生和實(shí)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(shí)真實(shí)釋放的電荷量，而是一個(gè)等效的可測(cè)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)。

 

2.2 放電重復(fù)率（單位：次/秒）

 

放電重復(fù)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(fù)率越高，說(shuō)明絕緣劣化的速度越快，隱患越嚴(yán)重。

 

2.3 放電相位（單位：°）

 

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(fù)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(shí)別缺陷的類型。

 

2.4 背景噪聲水平（單位：pC）

 

背景噪聲水平指的是檢測(cè)系統(tǒng)在無(wú)局放信號(hào)輸入的情況下，采集到的噪聲幅值，決定了檢測(cè)系統(tǒng)的*小可檢測(cè)放電量，通常要求背景噪聲水平低于被測(cè)設(shè)備允許放電量的1/3，才能保證檢測(cè)結(jié)果的可信度。

   

3、不同設(shè)備的局放判定閾值

 

結(jié)合IEC 60270、國(guó)內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)維實(shí)踐，不同類型設(shè)備的局放檢測(cè)四級(jí)判定閾值如下：

 

3.1 脈沖電流法判定閾值

   

10kV/35kV開關(guān)柜：

 

- 正常：<20pC，無(wú)明顯連續(xù)放電信號(hào)，相位特征不明顯

- 關(guān)注：20~100pC，放電重復(fù)率<10次/秒，信號(hào)不穩(wěn)定

- 異常：100~500pC，放電重復(fù)率>10次/秒，有明確相位特征

- 嚴(yán)重：≥500pC，或存在連續(xù)密集放電信號(hào)，需立即停電檢查

 

110kV及以上GIS/GIL：

 

- 正常：<5pC，無(wú)局部集中放電信號(hào)

- 關(guān)注：5~20pC，放電信號(hào)不穩(wěn)定，無(wú)固定相位特征

- 異常：20~100pC，放電信號(hào)穩(wěn)定，有明確相位特征

- 嚴(yán)重：≥100pC，或定位到明確缺陷位置，需立即處理

 

110kV及以上電力變壓器：

 

- 正常：<100pC（出廠試驗(yàn)）/ <300pC（運(yùn)行中）

- 關(guān)注：100~300pC（出廠）/ 300~1000pC（運(yùn)行中），加強(qiáng)監(jiān)測(cè)

- 異常：300~500pC（出廠）/ 1000~3000pC（運(yùn)行中），建議停電檢查

- 嚴(yán)重：≥500pC（出廠）/ ≥3000pC（運(yùn)行中），禁止投運(yùn)或立即停運(yùn)

   

3.2 振蕩波法電纜局放判定閾值（10kV交聯(lián)聚乙烯電纜）

 

- 正常：<100pC，無(wú)集中放電點(diǎn)，信號(hào)分散

- 關(guān)注：100~500pC，放電點(diǎn)分散，重復(fù)率<5次/秒，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)

- 異常：500~2000pC，有明確集中放電點(diǎn)，位置固定，建議安排修復(fù)

- 嚴(yán)重：≥2000pC，或多個(gè)集中放電點(diǎn)，需立即停運(yùn)更換

   

3.3 帶電巡檢半定量判定閾值

 

超高頻、TEV、超聲波等帶電檢測(cè)方法的判定閾值需結(jié)合設(shè)備類型和現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)情況確定，通常情況下，同一批次設(shè)備中信號(hào)幅值明顯高于其他設(shè)備、且信號(hào)具有典型局放相位特征的，即可判定為異常，需要進(jìn)一步開展停電脈沖電流法檢測(cè)確認(rèn)。

       

四、實(shí)際應(yīng)用指南

 

明確了局放檢測(cè)的指標(biāo)與判定標(biāo)準(zhǔn)后，在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，還需要結(jié)合不同場(chǎng)景的特點(diǎn)選擇合適的檢測(cè)方案、規(guī)避常見誤區(qū)，才能獲得準(zhǔn)確可靠的檢測(cè)結(jié)果。

   

1、不同場(chǎng)景的局放檢測(cè)方案推薦

   

1.1 高壓設(shè)備出廠/交接試驗(yàn)場(chǎng)景

 

核心需求： 檢測(cè)結(jié)果定量準(zhǔn)確、符合標(biāo)準(zhǔn)要求、可作為設(shè)備驗(yàn)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(cè)系統(tǒng)，配合無(wú)局放試驗(yàn)電源，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求開展現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)和檢測(cè)。北京康高特（KGT）代理的B2 HV局放診斷系統(tǒng)是符合IEC 60270標(biāo)準(zhǔn)的級(jí)檢測(cè)設(shè)備，適用于各類高壓設(shè)備的出廠試驗(yàn)、交接試驗(yàn)和型式試驗(yàn)，檢測(cè)精度符合行業(yè)主流水平。

   

1.2 運(yùn)行設(shè)備帶電巡檢場(chǎng)景

 

核心需求： 檢測(cè)速度快、抗干擾能力強(qiáng)、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(hào)聯(lián)合檢測(cè)，有效區(qū)分噪聲與真實(shí)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(cè)試儀對(duì)全站36面10kV開關(guān)柜進(jìn)行批量檢測(cè)，在#12出線開關(guān)柜的電纜室位置檢測(cè)到TEV信號(hào)128pC、HFCT信號(hào)89pC、超聲波信號(hào)15dB，多信號(hào)匹配判定為真實(shí)局放，停電檢查發(fā)現(xiàn)電纜終端接頭存在爬電痕跡，及時(shí)處理后避免了一起開關(guān)柜爆炸事故。

哪吒多功能局放測(cè)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(wú)線傳輸，能夠同時(shí)采集多維度局放信號(hào)，自動(dòng)識(shí)別噪聲與真實(shí)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(cè)與狀態(tài)評(píng)估，非常適合現(xiàn)場(chǎng)帶電巡檢使用。

   

1.3 中壓電纜預(yù)防性試驗(yàn)場(chǎng)景

 

核心需求： 可現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)局放定量檢測(cè)與缺陷定位，對(duì)電纜絕緣無(wú)損傷，設(shè)備便攜性好。

推薦方案： 采用振蕩波局放檢測(cè)系統(tǒng)，按照DL/T 1815-2018標(biāo)準(zhǔn)要求開展檢測(cè)。2025年3月華北某地市供電公司對(duì)城區(qū)12條10kV配電電纜進(jìn)行春季預(yù)防性試驗(yàn)，采用北京康高特（KGT）RDAC-10振蕩波局放測(cè)試系統(tǒng)，共檢測(cè)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(rèn)缺陷為電纜接頭施工不良，及時(shí)更換后避免了3起電纜故障。

   

1.4 重要設(shè)備在線監(jiān)測(cè)場(chǎng)景

 

核心需求： 24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)報(bào)警、抗干擾能力強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)局放發(fā)展趨勢(shì)分析。

推薦方案： 采用超高頻或HFCT原理的局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)于GIS、GIL等封閉設(shè)備優(yōu)先選用超高頻在線監(jiān)測(cè)，對(duì)于電纜、變壓器優(yōu)先選用HFCT在線監(jiān)測(cè)。北京康高特（KGT）為英國(guó)IPEC局放檢測(cè)儀在華官方授權(quán)代理，IPEC的超高頻局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具備優(yōu)異的抗干擾能力和缺陷識(shí)別算法，已在國(guó)內(nèi)眾多變電站投入應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)局放隱患的早期預(yù)警。

   

2、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的常見問題與避坑提示

   

2.1 干擾誤判問題

 

常見誤區(qū)： 僅依靠單一傳感器的信號(hào)幅值判定局放，把現(xiàn)場(chǎng)的手機(jī)信號(hào)、電焊機(jī)干擾、開關(guān)操作電弧誤判為局放信號(hào)。

避坑提示： 檢測(cè)前關(guān)閉現(xiàn)場(chǎng)無(wú)關(guān)的大功率用電設(shè)備，采用多傳感器聯(lián)合檢測(cè)方案，若兩類及以上傳感器同時(shí)檢測(cè)到具有相同時(shí)間特征、相位特征的放電信號(hào)，才可判定為真實(shí)局放；若僅單一傳感器檢測(cè)到信號(hào)，大概率為干擾信號(hào)。

 

2.2 校準(zhǔn)不規(guī)范問題

 

常見誤區(qū)： 脈沖電流法檢測(cè)僅在儀器端校準(zhǔn)，不在試品端校準(zhǔn)，或者校準(zhǔn)量程和實(shí)際檢測(cè)量程不匹配，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果偏差極大。

避坑提示： 脈沖電流法檢測(cè)前必須在試品端注入標(biāo)準(zhǔn)脈沖進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)量程覆蓋實(shí)際檢測(cè)的量程范圍，校準(zhǔn)誤差控制在±10%以內(nèi)，校準(zhǔn)記錄要留存歸檔。

 

2.3 檢測(cè)位置選擇錯(cuò)誤

 

常見誤區(qū)： TEV檢測(cè)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(dǎo)致信號(hào)衰減嚴(yán)重，漏判缺陷。

避坑提示： TEV檢測(cè)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(cè)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。

 

2.4 閾值套用錯(cuò)誤

 

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(yàn)的閾值套用到運(yùn)行中的設(shè)備上，導(dǎo)致誤判。

避坑提示： 嚴(yán)格按照對(duì)應(yīng)電壓等級(jí)、對(duì)應(yīng)設(shè)備類型的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)閾值判定，運(yùn)行中設(shè)備的閾值可適當(dāng)放寬，但需結(jié)合歷史檢測(cè)數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)綜合判斷，趨勢(shì)增長(zhǎng)的信號(hào)即使*未超過閾值也要重點(diǎn)關(guān)注。

   

3、局放儀選型要點(diǎn)

   

3.1 按應(yīng)用場(chǎng)景選型

 

- 出廠/交接試驗(yàn)：優(yōu)先選用符合IEC 60270標(biāo)準(zhǔn)的脈沖電流法局放儀，具備計(jì)量校準(zhǔn)證書，量值可溯源。

- 現(xiàn)場(chǎng)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(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)。

- 中壓電纜檢測(cè)：優(yōu)先選用輕便型振蕩波局放測(cè)試系統(tǒng)，具備局放定位功能，適合戶外現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。

- 在線監(jiān)測(cè)：優(yōu)先選用對(duì)應(yīng)設(shè)備專用的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具備多節(jié)點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)、趨勢(shì)分析、自動(dòng)報(bào)警功能。

 

3.2 核心參數(shù)選型

 

- 檢測(cè)靈敏度：背景噪聲水平低于目標(biāo)檢測(cè)閾值的1/3，滿足設(shè)備檢測(cè)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(hào)聯(lián)合識(shí)別等干擾抑制功能，適合復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境使用。

- 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與傳輸：具備足夠的內(nèi)部存儲(chǔ)空間，支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出和無(wú)線傳輸功能，方便后續(xù)分析和臺(tái)賬管理。

 

3.3 標(biāo)準(zhǔn)符合性

 

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(biāo)準(zhǔn)的要求，檢測(cè)結(jié)果可作為驗(yàn)收和運(yùn)維的依據(jù)。

       

五、常見問題解答FAQ

     

Q1：為什么IEC 60270要把脈沖電流法作為局放檢測(cè)的基準(zhǔn)方法？其判定閾值如何？

 

A：原理說(shuō)明：脈沖電流法是目前*能夠直接定量測(cè)量視在放電量的局放檢測(cè)方法，其測(cè)量結(jié)果可以通過標(biāo)準(zhǔn)脈沖發(fā)生器溯源到*計(jì)量基準(zhǔn)，量值傳遞體系完善，不同廠家、不同機(jī)構(gòu)的檢測(cè)結(jié)果具有可比性，因此被IEC 60270定為局放檢測(cè)的基準(zhǔn)方法。其他檢測(cè)方法如超高頻、TEV等都無(wú)法實(shí)現(xiàn)直接定量，只能通過和脈沖電流法的比對(duì)實(shí)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(jí)判定標(biāo)準(zhǔn)，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(cè)時(shí)，必須先開展現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)，校準(zhǔn)誤差控制在±10%以內(nèi)，檢測(cè)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(cè)設(shè)備允許放電量的1/3。檢測(cè)結(jié)果要結(jié)合放電相位、重復(fù)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*。

   

Q2：多功能局放儀相比單一傳感器的局放儀有哪些核心優(yōu)勢(shì)？

 

A：原理說(shuō)明：?jiǎn)我粋鞲衅鞯木址艃x只能捕捉某一類局放信號(hào)，而現(xiàn)場(chǎng)的干擾信號(hào)往往僅能被單一傳感器檢測(cè)到，容易出現(xiàn)誤判或漏判。多功能局放儀同時(shí)集成電、磁、聲等多維度傳感器，能夠同時(shí)采集多個(gè)頻段的信號(hào)，通過算法融合判斷，有效區(qū)分噪聲和真實(shí)局放，大幅提高檢測(cè)準(zhǔn)確性。

具體參數(shù)：以北京康高特（KGT）哪吒多功能局放測(cè)試儀為例，據(jù)北京康高特（KGT）官方資料，其同時(shí)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(gè)頻段，信號(hào)采樣率符合行業(yè)主流水平，能夠識(shí)別95%以上的常見現(xiàn)場(chǎng)干擾信號(hào)，檢測(cè)準(zhǔn)確率遠(yuǎn)高于單一傳感器設(shè)備。

操作建議：現(xiàn)場(chǎng)巡檢時(shí)優(yōu)先選用多功能局放儀，檢測(cè)時(shí)同時(shí)采集多類信號(hào)，若兩類及以上傳感器同時(shí)檢測(cè)到具有相同時(shí)間、相位特征的放電信號(hào)，即可判定為真實(shí)局放，避免誤判。檢測(cè)數(shù)據(jù)要存入設(shè)備臺(tái)賬，對(duì)比歷史數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)，更能反映絕緣劣化情況。

   

Q3：如何根據(jù)不同的電壓等級(jí)和設(shè)備類型選擇合適的局放檢測(cè)方案？

 

A：原理說(shuō)明：不同電壓等級(jí)、不同類型的電力設(shè)備，其絕緣結(jié)構(gòu)、局放信號(hào)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(duì)性選擇檢測(cè)方案，才能獲得準(zhǔn)確可靠的檢測(cè)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(cè)；電纜的交接試驗(yàn)和預(yù)防性試驗(yàn)選用振蕩波局放檢測(cè)方案。

- 110kV及以上高壓設(shè)備（GIS、GIL、變壓器、高壓電纜）：交接試驗(yàn)采用脈沖電流法，符合IEC 60270標(biāo)準(zhǔn)要求；日常巡檢采用UHF+超聲波的聯(lián)合檢測(cè)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(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)。

- 新能源場(chǎng)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(cè)周期要適當(dāng)縮短。

操作建議：建立設(shè)備局放檢測(cè)臺(tái)賬，每次檢測(cè)結(jié)果包括信號(hào)幅值、相位特征、圖譜、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等信息都要完整存入臺(tái)賬，對(duì)于信號(hào)幅值持續(xù)增長(zhǎng)的設(shè)備要縮短檢測(cè)周期，必要時(shí)開展停電脈沖電流法檢測(cè)確認(rèn)。

   

相關(guān)儀器咨詢
聯(lián)系電話：010-68460051 / 13520131150
提供電力檢測(cè)、核輻射防護(hù)、市政管網(wǎng)、衛(wèi)生檢測(cè)等儀器的選型咨詢、技術(shù)方案、報(bào)價(jià)服務(wù)