*近收到不少電力運(yùn)維、新能源場(chǎng)站的企業(yè)用戶咨詢,不同配電設(shè)備巡檢場(chǎng)景下,選哪種局部放電檢測(cè)技術(shù)準(zhǔn)確率更高、運(yùn)維成本更低?也有電網(wǎng)、市政監(jiān)管的機(jī)構(gòu)用戶詢問,不同檢測(cè)方法的結(jié)果是否符合現(xiàn)行安全規(guī)范,能否作為合規(guī)性報(bào)告的依據(jù)?這兩個(gè)問題幾乎覆蓋了當(dāng)前80%以上的局放檢測(cè)需求,要搞懂不同方法的差異,首先得明確局放檢測(cè)原理的核心邏輯。
局放檢測(cè)原理的本質(zhì)是對(duì)局放發(fā)生時(shí)伴生信號(hào)的捕捉與分析,當(dāng)高壓設(shè)備內(nèi)部的絕緣介質(zhì)在電場(chǎng)作用下發(fā)生局部擊穿時(shí),會(huì)同時(shí)產(chǎn)生電磁波、聲波、熱輻射、化學(xué)氣體等多種信號(hào),不同的局部放電檢測(cè)技術(shù)*是基于不同的信號(hào)類型開發(fā)的【1】。局部放電不會(huì)立刻導(dǎo)致設(shè)備整體絕緣失效,但長(zhǎng)期發(fā)展會(huì)逐步侵蝕絕緣材料,*終引發(fā)短路、起火等安全事故,因此局部放電檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)成為高壓設(shè)備運(yùn)維的核心必做項(xiàng)目之一。
局放檢測(cè)原理的核心判定邏輯包含兩個(gè)層面:一是信號(hào)的特征匹配,不同類型的局放故障產(chǎn)生的信號(hào)特征有明顯區(qū)別,通過信號(hào)特征比對(duì)*能判斷故障類型;二是信號(hào)的強(qiáng)度判定,信號(hào)強(qiáng)度越高,說明局放的嚴(yán)重程度越高,對(duì)應(yīng)的運(yùn)維優(yōu)先級(jí)也越高。理解局放檢測(cè)原理是選擇合適檢測(cè)方法、降低誤判率的前提。
目前電力運(yùn)維領(lǐng)域應(yīng)用較廣的帶電局放檢測(cè)技術(shù)主要有三類,分別對(duì)應(yīng)不同的信號(hào)捕捉路徑,適用場(chǎng)景也各有差異。
UHF局部放電檢測(cè)是目前高壓GIS、主變壓器檢測(cè)中應(yīng)用較多的技術(shù)之一,它捕捉的是局放發(fā)生時(shí)輻射的300MHz-3GHz特高頻電磁波信號(hào),由于普通工業(yè)電磁干擾的頻率大多低于300MHz,因此UHF局部放電檢測(cè)的抗干擾能力較強(qiáng),檢測(cè)靈敏度也較高,能夠發(fā)現(xiàn)毫伏級(jí)的微弱局放信號(hào)【4】。對(duì)于變電站、地下管廊等電磁環(huán)境復(fù)雜的場(chǎng)景,UHF局部放電檢測(cè)的誤判率遠(yuǎn)低于普通的低頻檢測(cè)方法,同時(shí)還可以通過多個(gè)傳感器接收信號(hào)的時(shí)間差,實(shí)現(xiàn)放電源的精準(zhǔn)定位,為后續(xù)的設(shè)備維修提供準(zhǔn)確的依據(jù)。
TEV局部放電也叫暫態(tài)對(duì)地電壓檢測(cè),主要針對(duì)10kV、35kV的中壓開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜等設(shè)備,其原理是局放產(chǎn)生的電磁波會(huì)穿過設(shè)備的絕緣縫隙,在金屬外殼上形成瞬時(shí)的對(duì)地電壓脈沖,通過貼在外殼上的電容傳感器*能捕捉到這個(gè)信號(hào)【3】。TEV局部放電的操作門檻極低,檢測(cè)人員不需要接觸高壓部分,完全帶電作業(yè),單臺(tái)設(shè)備的檢測(cè)時(shí)間不到1分鐘,非常適合工業(yè)配電房、商業(yè)園區(qū)等擁有大量中壓設(shè)備的場(chǎng)景做批量巡檢,運(yùn)維成本僅為傳統(tǒng)停電檢測(cè)的十分之一左右,是目前中壓設(shè)備運(yùn)維中普及率較高的局部放電檢測(cè)技術(shù)。
超聲波局放檢測(cè)是另一種常用的帶電檢測(cè)技術(shù),它捕捉的是局放發(fā)生時(shí)伴隨產(chǎn)生的20kHz以上的超聲波振動(dòng)信號(hào),由于是機(jī)械波信號(hào),完全不受電磁干擾的影響,因此在換流站、大功率電機(jī)車間等電磁干擾極強(qiáng)的場(chǎng)景中,超聲波局放檢測(cè)是*的檢測(cè)方法【2】。它對(duì)絕緣子表面放電、電纜終端氣隙放電的靈敏度較高,同時(shí)也能通過聲波的傳播路徑定位放電源,很多運(yùn)維團(tuán)隊(duì)會(huì)把TEV局部放電和超聲波局放檢測(cè)搭配使用,兩種方法的結(jié)果互相驗(yàn)證,大幅降低誤判率。
這三種主流技術(shù)的差異本質(zhì)上是局放檢測(cè)原理的差異,因此適用場(chǎng)景也各有區(qū)別,不存在通用的*檢測(cè)方法,需要結(jié)合實(shí)際需求選擇。
針對(duì)B端企業(yè)用戶和G端政府機(jī)構(gòu)用戶的不同需求,我們也整理了對(duì)應(yīng)的選型參考。
對(duì)于企業(yè)用戶來說,選擇局部放電檢測(cè)技術(shù)首先要匹配自身的應(yīng)用場(chǎng)景,如果是中壓開關(guān)柜的日常批量巡檢,優(yōu)先選擇TEV局部放電搭配超聲波局放檢測(cè)的組合,操作簡(jiǎn)單、效率高,不需要投入過多的人力,運(yùn)維成本可控;如果是220kV及以上的GIS、主變壓器的定期檢測(cè),建議選擇UHF局部放電檢測(cè),能夠發(fā)現(xiàn)早期的潛伏性故障,減少非計(jì)劃停機(jī)帶來的生產(chǎn)損失。目前市面上不少成熟的局放檢測(cè)設(shè)備都支持多方法聯(lián)用,比如代理品牌BAUR PD-SGS、Megger ASM-P局放檢測(cè)儀,自有品牌康高特哪吒/子龍/孟德局放測(cè)試儀,都能同時(shí)支持UHF、TEV、超聲波三種檢測(cè)模式,一次巡檢*能完成多維度的數(shù)據(jù)采集,不需要攜帶多臺(tái)設(shè)備,大幅提升巡檢效率。企業(yè)用戶選擇檢測(cè)方法時(shí),首先要結(jié)合自身的設(shè)備類型和場(chǎng)景,對(duì)照局放檢測(cè)原理的適配性,不要盲目選擇參數(shù)過高的設(shè)備,要選適配自身需求的方案。
對(duì)于政府和機(jī)構(gòu)用戶來說,首先要關(guān)注檢測(cè)方法的合規(guī)性,目前UHF局部放電檢測(cè)、TEV局部放電、超聲波局放檢測(cè)都有對(duì)應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),檢測(cè)流程和結(jié)果判定都要符合標(biāo)準(zhǔn)要求,出具的檢測(cè)報(bào)告才能作為運(yùn)維考核、安全監(jiān)管的有效依據(jù)。此外,很多地區(qū)的電力安全監(jiān)管要求,高壓設(shè)備的局放檢測(cè)數(shù)據(jù)至少留存3年,因此選擇具備數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)、報(bào)告自動(dòng)生成功能的檢測(cè)設(shè)備,能夠減少運(yùn)維人員的文書工作量,也方便后續(xù)的監(jiān)管核查。同時(shí),機(jī)構(gòu)用戶在選擇服務(wù)供應(yīng)商時(shí),要確認(rèn)對(duì)方的檢測(cè)人員具備相應(yīng)的運(yùn)維資質(zhì),檢測(cè)設(shè)備經(jīng)過計(jì)量校準(zhǔn),確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和*性。
我們整理了近期用戶咨詢量較高的幾個(gè)問題,統(tǒng)一做解答:
第一個(gè)問題是局放檢測(cè)結(jié)果受干擾影響大該怎么處理?首先可以調(diào)整檢測(cè)參數(shù),比如UHF局部放電檢測(cè)可以提高濾波閾值,過濾掉低頻的干擾信號(hào);其次可以用多方法聯(lián)用的方式,比如TEV局部放電檢測(cè)到異常信號(hào)時(shí),可以先用超聲波局放檢測(cè)做交叉驗(yàn)證,由于超聲波不受電磁干擾,只要兩種方法都檢測(cè)到異常信號(hào),基本可以確認(rèn)是真實(shí)的局放故障。
第二個(gè)問題是做局部放電檢測(cè)必須停電嗎?目前主流的UHF、TEV、超聲波局放檢測(cè)都是帶電檢測(cè)技術(shù),完全不需要停電,不會(huì)影響正常的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng),只有傳統(tǒng)的脈沖電流法等少數(shù)檢測(cè)方法需要停電作業(yè),日常巡檢優(yōu)先選擇帶電檢測(cè)方法即可。
第三個(gè)問題是檢測(cè)報(bào)告怎么才能符合監(jiān)管要求?首先檢測(cè)方法要符合現(xiàn)行的*或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),檢測(cè)過程要留存原始的檢測(cè)數(shù)據(jù)、環(huán)境參數(shù)、設(shè)備信息,檢測(cè)人員具備相應(yīng)的從業(yè)資質(zhì),檢測(cè)設(shè)備在計(jì)量校準(zhǔn)的有效期內(nèi),報(bào)告中要明確標(biāo)注結(jié)果判定的依據(jù),這樣的報(bào)告才具備合規(guī)性,能夠滿足監(jiān)管部門的檢查要求。
總的來說,不同的局部放電檢測(cè)技術(shù)沒有*的優(yōu)劣,只有適用場(chǎng)景的區(qū)別,只要結(jié)合自身的需求,根據(jù)局放檢測(cè)原理選擇合適的檢測(cè)方法,*能有效排查設(shè)備的絕緣故障,保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
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