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局部放電水平檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-17 01:42:28 更新時(shí)間：2025-08-16 01:42:28

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

局部放電水平檢測(cè)：原理、儀器、方法與標(biāo)準(zhǔn)詳解

局部放電（Partial Discharge, PD）是電力設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中由于絕緣材料中存在缺陷或電場(chǎng)集中區(qū)域而產(chǎn)生的一種局部擊穿現(xiàn)象。這種現(xiàn)象雖然單次能量較小，但長(zhǎng)期積累會(huì)加速絕緣老化，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致設(shè)備擊穿、短路甚至引發(fā)火災(zāi)等重大事故。因此，對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行局部放電水平檢測(cè)，已成為保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。局部放電檢測(cè)不僅能夠早期發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部的潛在隱患，還為制定科學(xué)的維護(hù)策略和延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命提供了重要依據(jù)。隨著電力系統(tǒng)向高電壓、大容量、智能化方向發(fā)展，對(duì)局部放電檢測(cè)的靈敏度、準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性提出了更高要求。目前，局部放電檢測(cè)已廣泛應(yīng)用于變壓器、電纜、GIS（氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備）、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等關(guān)鍵電力設(shè)備中，是預(yù)防性試驗(yàn)和狀態(tài)監(jiān)測(cè)體系中的核心項(xiàng)目之一。

局部放電檢測(cè)項(xiàng)目

局部放電檢測(cè)主要涵蓋以下幾個(gè)核心項(xiàng)目：

放電量測(cè)量：量化局部放電的等效放電電荷量，單位為皮庫(kù)侖（pC），是評(píng)估放電嚴(yán)重程度的基本指標(biāo)。
放電起始電壓（PDIV）：在逐步升高電壓過(guò)程中首次觀測(cè)到局部放電時(shí)的電壓值，用于評(píng)估絕緣系統(tǒng)的耐壓能力。
放電熄滅電壓（PDEV）：當(dāng)電壓逐漸降低時(shí)，局部放電停止時(shí)的電壓，有助于判斷放電的穩(wěn)定性。
放電相位分布：分析放電事件在交流電壓周期中的相位分布特征，用于識(shí)別放電類(lèi)型（如氣隙放電、表面放電、內(nèi)部放電等）。
放電脈沖重復(fù)率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)放電發(fā)生的次數(shù)，反映放電活躍程度。
時(shí)域與頻域特征分析：通過(guò)時(shí)域波形和頻譜分析，進(jìn)一步識(shí)別放電源特性與傳播路徑。

局部放電檢測(cè)儀器

現(xiàn)代局部放電檢測(cè)依賴(lài)于高靈敏度、高抗干擾能力的專(zhuān)業(yè)儀器，常見(jiàn)的檢測(cè)設(shè)備包括：

局部放電測(cè)試儀（PD Analyzer）：集成信號(hào)采集、處理與分析功能的臺(tái)式或便攜式設(shè)備，如OMICRON、DILO、HIOKI等品牌產(chǎn)品，支持多種檢測(cè)模式。
超高頻（UHF）檢測(cè)系統(tǒng)：適用于GIS和變壓器等設(shè)備，利用特高頻傳感器（300–3000 MHz）接收放電產(chǎn)生的電磁波，具有抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高的優(yōu)勢(shì)。
超聲波檢測(cè)儀（Ultrasonic Detector）：通過(guò)壓電傳感器捕捉局部放電產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)信號(hào)，適用于定位放電位置，常用于現(xiàn)場(chǎng)帶電檢測(cè)。
脈沖電流法檢測(cè)裝置：基于IEC 60270標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)耦合電容和電流互感器測(cè)量流經(jīng)試品的脈沖電流，是最經(jīng)典、最準(zhǔn)確的檢測(cè)方法之一。
在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：集成傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊與通信單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測(cè)，適用于變電站和大型工業(yè)設(shè)施。

局部放電檢測(cè)方法

根據(jù)檢測(cè)原理與應(yīng)用場(chǎng)景，局部放電檢測(cè)主要采用以下幾種方法：

脈沖電流法（IEC 60270標(biāo)準(zhǔn)方法）：將試品接入特定的測(cè)試回路，通過(guò)測(cè)量耦合電容上的放電電流脈沖，計(jì)算放電量。精度高，適用于實(shí)驗(yàn)室和出廠試驗(yàn)。
超高頻（UHF）法：在設(shè)備內(nèi)部安裝UHF傳感器，捕捉放電產(chǎn)生的電磁波信號(hào)，適合GIS、變壓器等封閉設(shè)備的內(nèi)部放電檢測(cè)，可實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)。
超聲波法：利用超聲波傳感器檢測(cè)放電時(shí)產(chǎn)生的聲波信號(hào)，適用于放電定位，尤其適合現(xiàn)場(chǎng)帶電檢測(cè)。
特高頻-超聲波聯(lián)合檢測(cè)法：結(jié)合UHF與超聲波兩種技術(shù)，既提高檢測(cè)靈敏度，又增強(qiáng)放電定位能力，是近年來(lái)發(fā)展的主流趨勢(shì)。
光學(xué)檢測(cè)法：利用光電傳感器或高速攝像技術(shù)捕捉放電時(shí)的光輻射信號(hào)，適用于實(shí)驗(yàn)室研究和特殊環(huán)境下的放電觀測(cè)。

局部放電檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

為統(tǒng)一檢測(cè)方法、評(píng)價(jià)準(zhǔn)則與技術(shù)要求，國(guó)際和國(guó)內(nèi)已建立一系列權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)。主要涉及的標(biāo)準(zhǔn)包括：

IEC 60270:2000《High-voltage test techniques – Partial discharge measurements》：國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）制定的核心標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了脈沖電流法測(cè)量局部放電的基本方法、校準(zhǔn)要求和結(jié)果評(píng)定。
IEC 62478:2017《High-voltage test techniques – Measurement of partial discharge by the ultra-high frequency method》：針對(duì)UHF法的測(cè)量技術(shù)規(guī)范，適用于GIS、變壓器等設(shè)備的局部放電檢測(cè)。
GB/T 7354-2021《局部放電測(cè)量》：中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，等效采用IEC 60270，是電力設(shè)備出廠、交接及預(yù)防性試驗(yàn)的重要依據(jù)。
DL/T 724-2021《電力設(shè)備局部放電測(cè)試技術(shù)導(dǎo)則》：中國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)規(guī)定了變壓器、電纜、GIS等設(shè)備的局部放電檢測(cè)流程、儀器要求和合格判據(jù)。
IEEE Std 142-2019（IEEE Recommended Practice for Grounding of Industrial and Commercial Power Systems）：部分涉及局部放電與接地系統(tǒng)的關(guān)系，為綜合評(píng)估提供參考。

綜上所述，局部放電水平檢測(cè)是一項(xiàng)集理論、技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)于一體的綜合性檢測(cè)工作。通過(guò)科學(xué)選擇檢測(cè)項(xiàng)目、選用先進(jìn)儀器、采用規(guī)范檢測(cè)方法，并嚴(yán)格遵循相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，可以有效提升電力設(shè)備的安全運(yùn)行水平，降低故障風(fēng)險(xiǎn)，保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定與可靠。