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發(fā)電廠和變電站環(huán)境中設(shè)備檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-26 09:58:08 更新時(shí)間：2025-07-25 09:58:08

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

發(fā)電廠和變電站設(shè)備檢測(cè)：保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵

發(fā)電廠和變電站是電力系統(tǒng)的核心樞紐，其內(nèi)部設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系到電網(wǎng)的可靠性和安全性。這些環(huán)境通常具有高電壓、大電流、強(qiáng)電磁場(chǎng)、高溫高壓以及復(fù)雜的運(yùn)行工況等特點(diǎn)。長(zhǎng)期運(yùn)行中，電氣設(shè)備不可避免地會(huì)因電、熱、機(jī)械、環(huán)境等因素而發(fā)生老化、劣化或故障。因此，對(duì)發(fā)電廠和變電站中的關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行定期、系統(tǒng)、科學(xué)的檢測(cè)顯得尤為重要。這不僅是預(yù)防設(shè)備突發(fā)性故障、避免大面積停電事故的有效手段，也是實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)檢修、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命、優(yōu)化維護(hù)成本的基礎(chǔ)。一套完整的設(shè)備檢測(cè)體系，離不開明確的檢測(cè)項(xiàng)目、精良的檢測(cè)儀器、規(guī)范的檢測(cè)方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵檢測(cè)項(xiàng)目

發(fā)電廠和變電站的設(shè)備檢測(cè)項(xiàng)目繁多且針對(duì)性強(qiáng)，主要涵蓋以下幾個(gè)方面： 絕緣性能檢測(cè)： 這是最核心的檢測(cè)內(nèi)容，包括絕緣電阻測(cè)試、吸收比和極化指數(shù)測(cè)試、介質(zhì)損耗因數(shù)（tanδ）及電容量測(cè)試、直流泄漏電流測(cè)試、交流耐壓試驗(yàn)、直流耐壓試驗(yàn)、局部放電測(cè)試等。這些測(cè)試旨在評(píng)估變壓器、斷路器、GIS、電纜、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、避雷器、套管、互感器等設(shè)備主絕緣和縱絕緣的電氣強(qiáng)度與老化狀況。 機(jī)械特性檢測(cè)： 針對(duì)斷路器、隔離開關(guān)、GIS等開關(guān)設(shè)備，需檢測(cè)其分合閘時(shí)間、分合閘速度、分合閘同期性、分合閘線圈電流、觸頭行程、接觸電阻、機(jī)械振動(dòng)特性等，確保其機(jī)械動(dòng)作的準(zhǔn)確性與可靠性。 溫度監(jiān)測(cè)： 利用紅外熱像儀、光纖測(cè)溫、無線測(cè)溫等手段，對(duì)設(shè)備關(guān)鍵連接點(diǎn)（如母線接頭、電纜終端、開關(guān)觸頭、套管接線端）、變壓器本體及冷卻系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子繞組、高壓開關(guān)柜內(nèi)部等部位進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)過熱隱患。 油/氣狀態(tài)分析： 對(duì)充油設(shè)備（變壓器、電抗器、套管、油斷路器）和SF6氣體絕緣設(shè)備（GIS、GIL、斷路器），進(jìn)行油中溶解氣體分析（DGA）、微水含量測(cè)試、油色譜分析、SF6氣體純度及分解產(chǎn)物檢測(cè)等，利用“油中指紋”或“氣中指紋”診斷設(shè)備內(nèi)部潛伏性故障。 接地系統(tǒng)檢測(cè)： 測(cè)量接地網(wǎng)的接地電阻、導(dǎo)通性、土壤電阻率等，確保雷擊或故障電流能有效泄放，保障人身和設(shè)備安全。 保護(hù)裝置及二次回路檢測(cè)： 校驗(yàn)繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作特性、精度，檢查二次回路的絕緣、接線正確性及完整性。

常用檢測(cè)儀器

實(shí)施上述檢測(cè)項(xiàng)目需要借助一系列先進(jìn)的專用儀器： 絕緣電阻測(cè)試儀（兆歐表）： 用于測(cè)量設(shè)備絕緣電阻。 高壓介損測(cè)試儀/電橋： 用于精確測(cè)量介質(zhì)損耗因數(shù)(tanδ)和電容量。 直流高壓發(fā)生器： 用于進(jìn)行直流泄漏電流測(cè)試和直流耐壓試驗(yàn)。 串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置： 用于對(duì)大型容性設(shè)備（如GIS、長(zhǎng)電纜、大型發(fā)電機(jī)）進(jìn)行工頻交流耐壓試驗(yàn)。 局部放電檢測(cè)儀： 包括脈沖電流法、超聲波法、超高頻（UHF）法、暫態(tài)地電壓（TEV）法等多種原理的設(shè)備，用于檢測(cè)和定位設(shè)備內(nèi)部的局部放電。 回路電阻測(cè)試儀（微歐計(jì)）： 用于精確測(cè)量開關(guān)設(shè)備觸頭的接觸電阻。 斷路器特性測(cè)試儀： 用于測(cè)量斷路器的機(jī)械運(yùn)動(dòng)特性和電氣特性。 紅外熱像儀： 用于非接觸式測(cè)量設(shè)備表面溫度分布，發(fā)現(xiàn)熱點(diǎn)。 油色譜分析儀： 用于分析變壓器油等絕緣油中溶解的故障特征氣體（H2, CH4, C2H2, C2H4, C2H6, CO, CO2等）。 SF6氣體分析儀/檢漏儀： 用于檢測(cè)SF6氣體的純度、微水含量、分解產(chǎn)物以及泄漏點(diǎn)。 接地電阻測(cè)試儀： 用于測(cè)量接地系統(tǒng)的接地電阻。

主要檢測(cè)方法

根據(jù)檢測(cè)目的和實(shí)施方式，主要分為兩大類： 預(yù)防性試驗(yàn)： 這是最傳統(tǒng)和廣泛應(yīng)用的方法。依據(jù)預(yù)定的周期和項(xiàng)目，在設(shè)備停電狀態(tài)下進(jìn)行一系列離線試驗(yàn)（如絕緣電阻、介損、耐壓、泄漏電流等）。其優(yōu)點(diǎn)是可施加較高試驗(yàn)電壓，項(xiàng)目全面，結(jié)果直觀可靠；缺點(diǎn)是需設(shè)備停電，可能影響供電可靠性。 在線監(jiān)測(cè)： 在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下，持續(xù)或定期地自動(dòng)采集其狀態(tài)參數(shù)（如局部放電信號(hào)、油中溶解氣體含量、鐵芯接地電流、避雷器泄漏電流、溫度、振動(dòng)等）。利用傳感器、數(shù)據(jù)采集單元和分析軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)或周期性評(píng)估。其最大優(yōu)勢(shì)是不需停電，能實(shí)時(shí)反映設(shè)備狀態(tài)變化趨勢(shì)，是實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)；缺點(diǎn)是對(duì)傳感器和分析技術(shù)要求高，初期投入較大。目前在線監(jiān)測(cè)技術(shù)正在快速發(fā)展并與大數(shù)據(jù)、人工智能結(jié)合，向智能化狀態(tài)評(píng)估和預(yù)測(cè)性維護(hù)發(fā)展。

核心檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

發(fā)電廠和變電站設(shè)備檢測(cè)的權(quán)威性、可比性和可靠性依賴于嚴(yán)格遵循國家和國際標(biāo)準(zhǔn)。主要的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)包括： 國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)： GB/T 50150 - 《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》： 規(guī)定了新設(shè)備投入運(yùn)行前的強(qiáng)制性試驗(yàn)項(xiàng)目、方法和要求。 DL/T 596 - 《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》： 這是我國電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)的綱領(lǐng)性文件，詳細(xì)規(guī)定了各類電氣設(shè)備的試驗(yàn)項(xiàng)目、周期、方法、要求、判斷標(biāo)準(zhǔn)及注意事項(xiàng)。其修訂版（如DL/T 596-2021）不斷更新以適應(yīng)新技術(shù)和設(shè)備發(fā)展。 GB/T 7252 - 《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》： 規(guī)范了DGA的方法、設(shè)備要求和故障診斷判據(jù)（如特征氣體法、三比值法、大衛(wèi)三角形法等）。 DL/T 664 - 《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》： 規(guī)范了利用紅外熱像技術(shù)對(duì)帶電設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)的方法、儀器要求、缺陷判斷依據(jù)和診斷報(bào)告格式。 國際標(biāo)準(zhǔn)： IEEE Std C57系列： 特別是C57.104（油浸式變壓器基于溶解氣體分析的故障診斷導(dǎo)則）、C57.152（變壓器、電抗器和調(diào)節(jié)器的局部放電測(cè)量和解釋導(dǎo)則）。 IEC 60270: 《High-voltage test techniques - Partial discharge measurements》： 局部放電測(cè)量的國際標(biāo)準(zhǔn)。 IEC 60567: 《Oil-filled electrical equipment - Sampling of gases and of oil for analysis of free and dissolved gases - Guidance》： 油中氣體分析的取樣指南。 IEC 62271系列： 關(guān)于高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)，其中包含相關(guān)的試驗(yàn)要求。

嚴(yán)格遵循這些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)備檢測(cè)，是保障檢測(cè)結(jié)果科學(xué)性、準(zhǔn)確性，進(jìn)而確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的根本保障。隨著技術(shù)的進(jìn)步，檢測(cè)項(xiàng)目、儀器、方法和標(biāo)準(zhǔn)也在不斷發(fā)展和完善中。