在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中,電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行是保障供電可靠性的基石。然而,設(shè)備絕緣老化或缺陷導(dǎo)致的局部放電(Partial Discharge, PD)現(xiàn)象,如同潛伏的“癌變”,若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理,可能引發(fā)嚴(yán)重的設(shè)備故障乃至大面積停電事故。因此,局部放電檢測(cè)已成為電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文將深入探討局放儀在何種場(chǎng)景下發(fā)揮作用,以及如何有效利用這類精密儀器,特別是結(jié)合北京康高特(KGT)作為知名電力檢測(cè)儀器廠家在這一領(lǐng)域的創(chuàng)新與實(shí)踐。
一、局部放電:電力設(shè)備絕緣劣化的“預(yù)*信號(hào)”
局部放電是指在高電壓作用下,電氣設(shè)備絕緣結(jié)構(gòu)中局部區(qū)域發(fā)生的非貫穿性放電。它通常發(fā)生在絕緣內(nèi)部的空隙、表面或電極邊緣,是絕緣劣化的重要標(biāo)志 。研究表明,超過(guò) 80% 的高壓電氣設(shè)備絕緣故障在發(fā)生前都伴隨著局部放電現(xiàn)象 。這些放電雖然能量較小,但長(zhǎng)期作用會(huì)逐漸侵蝕絕緣材料,*終導(dǎo)致絕緣擊穿。因此,通過(guò)局放儀*捕捉并分析這些微弱的信號(hào),對(duì)于預(yù)防性維護(hù)和延長(zhǎng)設(shè)備壽命具有不可替代的價(jià)值。
二、康高特局放儀在典型電力設(shè)備場(chǎng)景中的應(yīng)用與實(shí)踐
局放儀的應(yīng)用范圍廣泛,幾乎涵蓋了所有高壓電氣設(shè)備,包括開(kāi)關(guān)柜、變壓器、氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備(GIS)和電力電纜等。作為一家在電力檢測(cè)儀器廠家中具有影響力的企業(yè),康高特(KGT)憑借其自研產(chǎn)品與國(guó)際知名品牌的代理優(yōu)勢(shì),為不同場(chǎng)景提供了多樣化的解決方案。
1、開(kāi)關(guān)柜:內(nèi)部與表面放電的*定位與康高特 UltraTEV Locator
中壓開(kāi)關(guān)柜(3-66kV)是電力系統(tǒng)中的重要組成部分,其內(nèi)部絕緣狀態(tài)直接關(guān)系到電網(wǎng)安全。開(kāi)關(guān)柜中的局部放電可能源于固體絕緣內(nèi)部氣隙、表面污穢或懸浮電位等。針對(duì)這一挑戰(zhàn),康高特代理的英國(guó) EA UltraTEV Locator 局放儀,便是一款高效的解決方案。它通過(guò)集成暫態(tài)地電壓(TEV)傳感器和內(nèi)置超聲波傳感器,能夠有效檢測(cè)并定位開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部絕緣放電和表面放電,定位精度可達(dá) 30cm。例如,在某 110kV 變電站的 35kV 開(kāi)關(guān)柜巡檢中,利用 UltraTEV Locator 進(jìn)行 TEV 與超聲波聯(lián)合檢測(cè),發(fā)現(xiàn) TEV 讀數(shù)高達(dá) 45dB(背景值 10dB),同時(shí)超聲波檢測(cè)到周期性放電脈沖,幅值 30dB。停電檢查后,確認(rèn)是觸頭盒絕緣件表面爬電痕跡所致 。這充分證明了 UltraTEV Locator 在開(kāi)關(guān)柜故障診斷中的高效與*,為電力設(shè)備健康診斷提供了有力支持。
2、變壓器:繞組絕緣缺陷的早期預(yù)*與康高特自研系列
大型電力變壓器是電網(wǎng)的核心設(shè)備,其繞組絕緣的健康狀況至關(guān)重要。變壓器內(nèi)部的局部放電通常預(yù)示著繞組絕緣、套管或引線等部位的缺陷。康高特在自研產(chǎn)品方面也取得了顯著進(jìn)展,例如其“孟德”超低頻局放測(cè)試儀和“子龍”高頻局放測(cè)試儀,可針對(duì)變壓器等大型設(shè)備的局部放電特性進(jìn)行深度分析。這些自研局放儀結(jié)合高頻電流法(HFCT)和超聲波定位技術(shù),可以有效識(shí)別變壓器內(nèi)部的放電類型和位置。曾有案例顯示,一臺(tái) 500kV 變壓器油色譜分析乙炔含量超標(biāo),通過(guò) HFCT 捕捉到放電量級(jí)超過(guò) 500pC 的脈沖信號(hào),并結(jié)合超聲波時(shí)延定位,*終確定放電點(diǎn)位于 B 相繞組上部 。這表明多傳感器融合技術(shù)能將定位誤差控制在 10% 以內(nèi) ,康高特的自研局放儀系列正是這種融合技術(shù)的實(shí)踐者,為變壓器絕緣缺陷的早期預(yù)*提供了工具。
3、氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備(GIS):特高頻與超聲波的協(xié)同應(yīng)用與康高特 MPD800
GIS 因其結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、運(yùn)行可靠性高等優(yōu)點(diǎn),在高壓輸變電系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。然而,GIS 內(nèi)部一旦發(fā)生局部放電,往往具有隱蔽性強(qiáng)、發(fā)展迅速的特點(diǎn)。針對(duì) GIS 的局放檢測(cè),特高頻(UHF)檢測(cè)法和超聲波檢測(cè)法是常用的手段。康高特通過(guò)代理奧地利 OMICRON 的 MPD800 等高精度局放測(cè)試系統(tǒng),為 GIS 提供了堅(jiān)固耐用且靈活便捷的檢測(cè)方案。MPD800 能夠捕捉微小的局放脈沖,實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的局放檢測(cè)與定位,尤其在復(fù)雜電磁環(huán)境下,其出色的信號(hào)分離功能確保了檢測(cè)的可靠性,是 GIS 狀態(tài)監(jiān)測(cè)的重要組成部分。
4、電力電纜:接頭與終端的健康評(píng)估與康高特“驁飛”系統(tǒng)
電力電纜及其附件(如電纜接頭、終端)是局部放電易發(fā)區(qū)域。電纜內(nèi)部的缺陷、水分侵入或安裝工藝不良都可能導(dǎo)致局部放電。高頻電流法(HFCT)是檢測(cè)電纜局放的有效方法,通過(guò)在電纜接地線或屏蔽層上安裝傳感器,捕捉放電產(chǎn)生的瞬態(tài)電流信號(hào)。康高特自研的“驁飛”高壓電纜接地狀態(tài)帶電評(píng)估系統(tǒng),不僅關(guān)注電纜的接地狀態(tài),也間接體現(xiàn)了其在電纜局部放電監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的關(guān)注與技術(shù)積累。通過(guò)結(jié)合 HFCT 等技術(shù),康高特能夠?yàn)殡娎|的健康評(píng)估提供全面的解決方案,幫助用戶及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理電纜絕緣隱患。
三、康高特(KGT):技術(shù)優(yōu)勢(shì)與企業(yè)實(shí)力
作為國(guó)內(nèi)電子測(cè)量?jī)x器行業(yè)的佼佼者,康高特(KGT)的優(yōu)勢(shì)不僅體現(xiàn)在其豐富的產(chǎn)品線,更在于其深厚的技術(shù)積累和全面的服務(wù)能力。
1、強(qiáng)大的自研能力與產(chǎn)品創(chuàng)新
康高特?fù)碛卸嗫罹哂凶灾髦R(shí)產(chǎn)權(quán)的自研產(chǎn)品,如“哪吒”多功能局放測(cè)試儀、“孟德”超低頻局放測(cè)試儀和“子龍”高頻局放測(cè)試儀等。這些產(chǎn)品在命名上獨(dú)具匠心,在技術(shù)上則融合了多維度檢測(cè)技術(shù),如 TEV、超聲波、HFCT 等,實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同類型局部放電信號(hào)的*捕捉與分析。這種創(chuàng)新能力使得康高特在電力檢測(cè)儀器廠家中占據(jù)了重要地位。
2、國(guó)際品牌代理與技術(shù)融合
康高特?fù)碛?/span> 20 多個(gè)國(guó)際知名品牌在華的*代理權(quán),其中包括英國(guó) MEGGER、奧地利 OMICRON、英國(guó) EA 等。通過(guò)與這些國(guó)際巨頭的合作,康高特不僅引進(jìn)了先進(jìn)的局放檢測(cè)技術(shù)和產(chǎn)品(如 UltraTEV Locator、PD-SGS、MPD800),更在技術(shù)交流與融合中提升了自身的研發(fā)水平,為用戶提供了國(guó)際*的檢測(cè)解決方案。
3、全面的服務(wù)體系
康高特集研發(fā)、代理、銷(xiāo)售、檢測(cè)、租賃和維修于一體,為客戶提供了一站式的綜合服務(wù)。這意味著用戶不僅可以獲得高性能的局放儀產(chǎn)品,還能享受到的檢測(cè)服務(wù)、設(shè)備租賃以及完善的售后維修支持,確保設(shè)備在全生命周期內(nèi)的可靠運(yùn)行。
四、局放儀的規(guī)范使用方法與數(shù)據(jù)解讀
正確使用局放儀并準(zhǔn)確解讀數(shù)據(jù)是發(fā)揮其價(jià)值的關(guān)鍵。這通常涉及以下幾個(gè)方面:
1、檢測(cè)方法的選擇
? 暫態(tài)地電壓法(TEV):主要用于檢測(cè)金屬封閉開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部絕緣缺陷產(chǎn)生的電磁波信號(hào)。傳感器直接耦合在開(kāi)關(guān)柜外殼上,操作簡(jiǎn)便,適用于帶電檢測(cè)。
? 超聲波法(AE):通過(guò)檢測(cè)局部放電產(chǎn)生的超聲波信號(hào)來(lái)判斷放電的存在和位置。適用于檢測(cè)表面放電、空氣間隙放電以及 GIS 內(nèi)部放電。康高特 UltraTEV Locator 和自研產(chǎn)品均支持此方法。
? 高頻電流法(HFCT):主要用于檢測(cè)電纜、變壓器等設(shè)備的局部放電。通過(guò)鉗形傳感器耦合到接地線或屏蔽層,捕捉放電產(chǎn)生的瞬態(tài)電流脈沖。
? 特高頻法(UHF):主要用于 GIS 內(nèi)部局部放電的檢測(cè),具有高靈敏度和抗干擾能力。康高特代理的 MPD800 系統(tǒng)在此方面表現(xiàn)出色。
2、檢測(cè)流程與標(biāo)準(zhǔn)遵循
進(jìn)行局部放電檢測(cè)時(shí),應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)國(guó)際和*標(biāo)準(zhǔn),如 IEC 60270《高電壓試驗(yàn)技術(shù) 局部放電測(cè)量》和 GB/T 7354《局部放電測(cè)量》 。標(biāo)準(zhǔn)的遵循確保了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性、可比性和*性。典型的檢測(cè)流程包括:
① 準(zhǔn)備工作:檢查設(shè)備狀態(tài),確保安全距離,連接局放儀及傳感器。
② 背景噪聲測(cè)量:在無(wú)放電區(qū)域測(cè)量環(huán)境噪聲,作為后續(xù)數(shù)據(jù)分析的基準(zhǔn)。
③ 信號(hào)采集:將傳感器放置在待測(cè)設(shè)備的不同位置,采集局部放電信號(hào)。
④ 數(shù)據(jù)分析:利用局放儀內(nèi)置軟件或分析平臺(tái)對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行處理,包括放電量級(jí)、相位分布、放電次數(shù)等參數(shù)的分析。
⑤ 故障診斷與定位:根據(jù)數(shù)據(jù)特征、放電模式和歷史經(jīng)驗(yàn),判斷放電類型、嚴(yán)重程度并進(jìn)行*故障定位。
3、數(shù)據(jù)解讀與趨勢(shì)分析
局放數(shù)據(jù)的解讀需要結(jié)合設(shè)備的運(yùn)行歷史、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和環(huán)境因素。例如,放電量級(jí)(pC 值)的突然增大,或相位分布圖(PRPD 圖)出現(xiàn)特定模式,都可能預(yù)示著絕緣缺陷的惡化。根據(jù) GB/T 7354,運(yùn)行中設(shè)備若局放量突增 3 倍以上,通常需要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)或安排進(jìn)一步檢查 。通過(guò)對(duì)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的趨勢(shì)分析,可以更準(zhǔn)確地評(píng)估設(shè)備絕緣狀態(tài),實(shí)現(xiàn)從“事后維修”向“狀態(tài)檢修”的轉(zhuǎn)變。
五、結(jié)語(yǔ)
局部放電檢測(cè)是保障電力設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行不可或缺的環(huán)節(jié)。局放儀作為核心工具,其在開(kāi)關(guān)柜、變壓器、GIS 和電纜等多種場(chǎng)景下的應(yīng)用,極大地提升了電力系統(tǒng)預(yù)防性維護(hù)的水平。以康高特(KGT)為代表的電力檢測(cè)儀器廠家,通過(guò)持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和全面的服務(wù),為電力行業(yè)提供了高性能、高精度的局放檢測(cè)解決方案。未來(lái),隨著人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的深度融合,局放儀將朝著更智能化、自動(dòng)化、預(yù)測(cè)性的方向發(fā)展,為構(gòu)建更安全、更可靠的智能電網(wǎng)貢獻(xiàn)力量。
參考資料
[1]?電氣設(shè)備局部放電檢測(cè)試驗(yàn)技術(shù)分析 [J]. 現(xiàn)代工業(yè)科學(xué), 2025.
[2]?10kV開(kāi)關(guān)柜局部放電檢測(cè)方法研究 [D]. 南京理工大學(xué), 2021.
[3]?案例】一起35kV開(kāi)關(guān)柜局部放電故障分析及處理.
[4]?變壓器局放檢測(cè)技術(shù)深度解析:從原理到智能診斷原創(chuàng).
[5]?電氣設(shè)備局部放電檢測(cè)技術(shù)述評(píng):2015-2025.
[6]?GB/T 7354-2018 局部放電測(cè)量.
[7]?IEC60270局部放電測(cè)量標(biāo)準(zhǔn).