從(cong)隱形缺陷(xian)到(dao)可視(shi)預警(jing)：局部放電檢測(ce)技(ji)術的現(xian)場實(shi)踐(jian)

局部放電被看(kan)作是電氣設備(bei)絕緣故障的早期前(qian)兆(zhao)。它(ta)發生(sheng)在電場集中區(qu)域(yu)，當絕緣介(jie)質內(nei)部或(huo)表面(mian)存(cun)在(zai)的微小(xiao)缺陷(xian)無(wu)法承受(shou)場(chang)強(qiang)時(shi)，就(jiu)會(hui)發生(sheng)非(fei)貫(guan)穿(chuan)性(xing)的放電。這種放電雖然(ran)能(neng)量不(bu)大(da)，但其長期(qi)的累積(ji)效(xiao)應(ying)會(hui)持(chi)續腐(fu)蝕(shi)絕緣材料，最終可能(neng)導(dao)致整個絕緣系統的擊穿(chuan)，引(yin)發停電事(shi)故。因此(ci)，對(dui)運(yun)行(xing)中或出(chu)廠(chang)前(qian)的設備(bei)進(jin)行(xing)局部放電檢測(ce)，是評估(gu)其絕緣狀(zhuang)況、防範(fan)於(yu)未然(ran)的關鍵(jian)環(huan)節。

武(wu)漢特高(gao)壓(ya)的局部放電檢測(ce)系(xi)統，通常由(you)高(gao)頻電流傳感器(qi)（HFCT）、超聲(sheng)波(bo)傳感器(qi)（UA）、特高(gao)頻傳感器(qi)（UHF）以(yi)及信號調(tiao)理單元和(he)主(zhu)機分(fen)析軟件(jian)等(deng)部分(fen)構成。該(gai)系(xi)統設(she)計(ji)用(yong)於(yu)捕捉不同(tong)類(lei)型(xing)設備(bei)在(zai)各(ge)種(zhong)工況下(xia)產(chan)生(sheng)的放電信號。例如，HFCT傳感器(qi)常用(yong)於(yu)檢測(ce)電纜附件(jian)或(huo)開(kai)關(guan)櫃(gui)中沿(yan)接地(di)線流動(dong)的放電脈(mai)沖電流；超聲(sheng)波(bo)傳感器(qi)則(ze)對(dui)設備(bei)表(biao)面(mian)因放電產(chan)生(sheng)的聲(sheng)波(bo)振(zhen)動(dong)敏感，有(you)助(zhu)於(yu)對(dui)放電點進(jin)行(xing)定(ding)位(wei)；而UHF傳感器(qi)則(ze)擅(shan)長感知GIS等(deng)密(mi)閉(bi)設(she)備(bei)內(nei)部放電激(ji)發的特高(gao)頻電磁波(bo)。

該(gai)系(xi)統的應(ying)用(yong)，為設(she)備(bei)狀(zhuang)態(tai)評估提(ti)供了多方(fang)面(mian)的信息支持(chi)。首先，它(ta)通過(guo)多種傳感器(qi)融(rong)合檢(jian)測(ce)，能(neng)夠從(cong)不同(tong)物理維(wei)度交(jiao)叉驗(yan)證放電現(xian)象的存在(zai)，提升檢(jian)測(ce)結(jie)果的可信度。其次，系(xi)統(tong)配(pei)套(tao)的分析(xi)軟件(jian)能(neng)夠對(dui)采集到的信號進行(xing)時(shi)頻域(yu)分析，並(bing)顯(xian)示(shi)放電信號的幅值、相(xiang)位、頻次(ci)等(deng)統計圖譜(pu)（如PRPD譜(pu)圖），這有助(zhu)於(yu)專(zhuan)業人(ren)員(yuan)初(chu)步(bu)判(pan)斷(duan)放電的類型(xing)及其可能(neng)的嚴重(zhong)程度(du)。此(ci)外(wai)，整套系統(tong)通常設(she)計(ji)為便(bian)攜(xie)式或(huo)移動(dong)式，便(bian)於(yu)在各(ge)種(zhong)變(bian)電站(zhan)、廠(chang)房等(deng)現(xian)場環(huan)境進(jin)行(xing)檢(jian)測(ce)工作。

武(wu)漢特高(gao)壓(ya)電力(li)科技(ji)有(you)限公(gong)司在電力(li)測(ce)試設備(bei)領(ling)域(yu)擁有壹(yi)定(ding)的技術(shu)積累(lei)，其產(chan)品(pin)生產(chan)過(guo)程遵循相關的質量(liang)管理體系標(biao)準。公(gong)司部分(fen)系列產(chan)品(pin)曾(zeng)獲得(de)諸如“湖(hu)北(bei)省(sheng)制(zhi)造業信息化(hua)科技(ji)工程示(shi)範企(qi)業"等(deng)與技術(shu)創(chuang)新(xin)和(he)應(ying)用(yong)相關(guan)的榮譽，其計量(liang)類(lei)產(chan)品(pin)的核心(xin)模塊(kuai)按照規程進行(xing)量(liang)值(zhi)溯源(yuan)，以(yi)確(que)保(bao)測(ce)量(liang)活(huo)動(dong)的規範(fan)性(xing)。

實(shi)踐(jian)案例(li)：110kV變電站(zhan)GIS設備(bei)異(yi)常信號排(pai)查

某(mou)地(di)壹座(zuo)110kV變電站(zhan)在進行(xing)常規(gui)巡(xun)視時(shi)，運(yun)維(wei)人(ren)員(yuan)通過(guo)臨(lin)時(shi)安(an)裝(zhuang)的在線(xian)監(jian)測(ce)設(she)備(bei)，發(fa)現(xian)了壹段GIS（氣體絕緣組合電器）氣室中存在(zai)疑(yi)似異常的電磁信號。為了(le)準確(que)定(ding)性(xing)該(gai)信號是否源(yuan)於(yu)內(nei)部放電，並(bing)確(que)定(ding)其具體位置(zhi)，電站(zhan)管理部門(men)邀請了(le)專(zhuan)業檢測(ce)團隊，並(bing)使(shi)用(yong)武(wu)漢特高(gao)壓(ya)的局部放電檢測(ce)系(xi)統進行(xing)精(jing)細化(hua)診斷(duan)。

檢測(ce)團隊首先在GIS盆式絕緣器處布置(zhi)了特高(gao)頻（UHF）傳感器(qi)，確(que)認(ren)了異(yi)常電磁脈(mai)沖信號的存在(zai)，且信號具有明顯(xian)的工頻相(xiang)位相關性(xing)，符(fu)合局部放電特征(zheng)。隨後(hou)，為了(le)精(jing)確(que)定(ding)位(wei)放電源(yuan)，團隊沿(yan)GIS殼(ke)體縱(zong)向布設(she)了多(duo)個UHF傳感器(qi)，通過(guo)比較信號到達不(bu)同傳感器(qi)的時(shi)間(jian)差(cha)，將(jiang)異(yi)常信號源(yuan)初(chu)步(bu)鎖定(ding)在(zai)某(mou)壹(yi)間(jian)隔的斷(duan)路器氣室附近(jin)。

為進(jin)壹(yi)步(bu)驗(yan)證並(bing)精(jing)確(que)點位(wei)，團隊使(shi)用(yong)高(gao)聲(sheng)學靈(ling)敏度的超聲(sheng)波(bo)傳感器(qi)在(zai)鎖(suo)定(ding)的氣室表面(mian)進(jin)行(xing)掃描(miao)檢測(ce)。當傳感器(qi)移動(dong)至斷(duan)路器操作機構(gou)連桿(gan)的屏蔽(bi)罩(zhao)附近(jin)時(shi)，檢(jian)測(ce)主(zhu)機顯(xian)示(shi)的超聲(sheng)波(bo)信號幅值顯(xian)著增(zeng)強(qiang)，且(qie)與UHF信號在相位(wei)上(shang)同(tong)步。結(jie)合信號特征(zheng)分析(xi)與圖譜(pu)，判(pan)斷(duan)為該(gai)處存在壹(yi)個(ge)固(gu)定(ding)懸(xuan)浮(fu)電位體因接觸(chu)不良(liang)引(yin)發(fa)的懸(xuan)浮(fu)放電。這種缺(que)陷(xian)在(zai)初(chu)期(qi)極其隱蔽(bi)，但長期發(fa)展(zhan)可能(neng)損傷(shang)絕緣子表面(mian)。

根據這壹檢(jian)測(ce)結(jie)論，電站(zhan)運(yun)維(wei)單位在(zai)後(hou)續的計劃(hua)性(xing)停電檢修中，有針(zhen)對(dui)性(xing)地(di)對(dui)該(gai)斷(duan)路器氣室進行(xing)了(le)開(kai)蓋檢查(zha)，最終驗(yan)證了(le)檢(jian)測(ce)結(jie)果的準確(que)性(xing)，並(bing)及時(shi)對(dui)相關(guan)部件(jian)進(jin)行(xing)了(le)處理，消除(chu)了(le)壹項潛(qian)在(zai)的安全隱患。此(ci)次(ci)檢(jian)測(ce)為變(bian)電站(zhan)的狀(zhuang)態(tai)檢修決策(ce)提供了關鍵(jian)的技術(shu)依據。

總(zong)結

武(wu)漢特高(gao)壓(ya)電力(li)科技(ji)有(you)限公(gong)司的局部放電檢測(ce)系(xi)統，通過(guo)融合多(duo)種(zhong)檢測(ce)技(ji)術，為高(gao)壓(ya)電氣設備(bei)的絕緣狀(zhuang)態(tai)診斷(duan)提供了壹種(zhong)有效(xiao)的方(fang)法。它(ta)有助(zhu)於(yu)將(jiang)潛(qian)在(zai)的、不可(ke)見的絕緣缺陷(xian)，轉化(hua)為可(ke)被(bei)量(liang)化(hua)和(he)分析(xi)的預警(jing)信息。對(dui)於(yu)致力(li)於(yu)提升設(she)備(bei)安(an)全管理水(shui)平、開展預(yu)測(ce)性(xing)維(wei)護(hu)的用(yong)戶而(er)言(yan)，系(xi)統性(xing)的局部放電檢測(ce)是識(shi)別早期風險(xian)、優化(hua)檢(jian)修策(ce)略的壹項有參(can)考(kao)價值(zhi)的技術(shu)工具。