本文圍繞GIS組合電器局部放電檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)要求與設(shè)備應(yīng)用展開,基于現(xiàn)行DL/T、IEC系列標(biāo)準(zhǔn)解讀核心檢測(cè)要求、技術(shù)指標(biāo)與判定規(guī)則,結(jié)合OMICRON局放儀等主流檢測(cè)設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)景,梳理合規(guī)檢查常見問題,為電力運(yùn)維單位開展GIS局放測(cè)試、提升組合電器檢測(cè)合規(guī)性與檢測(cè)準(zhǔn)確性提供參考,助力電網(wǎng)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。
在“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下,我國(guó)特高壓、新型電力系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)程持續(xù)加快,氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(GIS)憑借占地面積小、可靠性高的優(yōu)勢(shì),已成為高壓、超高壓變電站的核心設(shè)備。據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)《2025年電力工業(yè)運(yùn)行分析報(bào)告》統(tǒng)計(jì),2025年我國(guó)110kV及以上變電站中GIS的應(yīng)用占比已達(dá)82.3%,同比提升5.7個(gè)百分點(diǎn)。*電網(wǎng)有限公司2025年電網(wǎng)設(shè)備故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,GIS運(yùn)行故障中47.2%由局部放電缺陷引發(fā),局部放電是GIS絕緣劣化的早期特征,也是引發(fā)絕緣擊穿、停電事故的核心誘因,因此GIS局部放電檢測(cè)已成為電力運(yùn)維領(lǐng)域保障設(shè)備安全的核心工作。
近年來,*能源主管部門、電網(wǎng)企業(yè)陸續(xù)出臺(tái)多項(xiàng)政策與標(biāo)準(zhǔn),對(duì)GIS局放測(cè)試的流程、指標(biāo)、判定規(guī)則作出明確規(guī)范。2024年*能源局印發(fā)的《電力設(shè)備狀態(tài)檢修管理辦法》明確要求,將GIS局部放電檢測(cè)列入110kV及以上電壓等級(jí)組合電器的必檢項(xiàng)目,檢測(cè)結(jié)果作為設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)、檢修計(jì)劃制定的核心依據(jù)。
目前我國(guó)GIS局部放電檢測(cè)已形成覆蓋*標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)體系,與IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)體系銜接度達(dá)95%以上。國(guó)內(nèi)現(xiàn)行核心標(biāo)準(zhǔn)包括:《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》(DL/T 596-2021),明確了GIS局放測(cè)試的周期、項(xiàng)目與合格判定要求;《高電壓測(cè)試設(shè)備通用技術(shù)條件 第6部分:局部放電測(cè)量?jī)x》(DL/T 846.6-2018),規(guī)范了局放檢測(cè)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)與校準(zhǔn)要求;《局部放電測(cè)量》(GB/T 7354-2018),統(tǒng)一了局部放電的術(shù)語定義、測(cè)量方法與數(shù)據(jù)處理規(guī)則;《GIS局部放電特高頻檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》(DL/T 1982-2019)、《超聲波法局部放電檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》(DL/T 1416-2015),分別對(duì)特高頻、超聲波兩種主流檢測(cè)方法的操作流程作出規(guī)范。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)層面,現(xiàn)行核心依據(jù)為《高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第203部分:氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(GIS)的局部放電測(cè)量》(IEC 62271-203:2021),適用于GIS出廠試驗(yàn)、交接試驗(yàn)與運(yùn)行中檢測(cè)全場(chǎng)景。
截至2025年底,全國(guó)已有27個(gè)省級(jí)電網(wǎng)公司出臺(tái)了本地化的GIS局放測(cè)試實(shí)施細(xì)則,進(jìn)一步細(xì)化了不同電壓等級(jí)、不同運(yùn)行年限設(shè)備的檢測(cè)要求,組合電器檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)化程度持續(xù)提升。
現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)GIS局部放電檢測(cè)的要求可分為檢測(cè)周期、檢測(cè)項(xiàng)目、檢測(cè)條件、數(shù)據(jù)留存四類核心條款。
第一類是檢測(cè)周期要求。根據(jù)DL/T 596-2021規(guī)定,110kV及以上電壓等級(jí)GIS,新投運(yùn)后12個(gè)月內(nèi)開展*GIS局放測(cè)試,運(yùn)行10年以內(nèi)的每3年開展一次定期檢測(cè),運(yùn)行超過10年的每2年開展一次,迎峰度夏、迎峰度冬等大負(fù)荷時(shí)段前需開展專項(xiàng)GIS局部放電檢測(cè)。對(duì)于曾發(fā)生過絕緣缺陷、經(jīng)歷過近區(qū)短路、運(yùn)行環(huán)境濕度長(zhǎng)期超過80%的GIS設(shè)備,需將檢測(cè)周期縮短至原周期的1/2。
第二類是檢測(cè)項(xiàng)目要求。標(biāo)準(zhǔn)明確要求GIS局放測(cè)試需采用多方法融合的檢測(cè)方案,220kV及以上電壓等級(jí)GIS需同時(shí)開展特高頻法、超聲波法、高頻電流法、SF6氣體分解產(chǎn)物法四類檢測(cè),110kV電壓等級(jí)GIS至少覆蓋特高頻法與超聲波法兩類檢測(cè)。其中特高頻法用于全域缺陷排查,超聲波法用于缺陷精準(zhǔn)定位,高頻電流法用于排除外部干擾,SF6氣體分解產(chǎn)物法用于缺陷嚴(yán)重程度判定。
第三類是檢測(cè)條件要求。根據(jù)GB/T 7354-2018規(guī)定,開展GIS局部放電檢測(cè)時(shí),設(shè)備運(yùn)行電壓需不低于額定電壓的80%,現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度需控制在-10℃~40℃之間,相對(duì)濕度不大于80%,現(xiàn)場(chǎng)背景電磁干擾強(qiáng)度不大于20dBμV/m,如干擾強(qiáng)度超過閾值需采取屏蔽措施或調(diào)整檢測(cè)時(shí)間。
第四類是數(shù)據(jù)留存要求。所有GIS局放測(cè)試的原始數(shù)據(jù)需至少留存6年,檢測(cè)報(bào)告需包含設(shè)備臺(tái)賬信息、檢測(cè)環(huán)境參數(shù)、傳感器布點(diǎn)圖、背景干擾記錄、原始波形圖、缺陷判定結(jié)果等核心內(nèi)容,若檢測(cè)發(fā)現(xiàn)異常需留存多時(shí)段復(fù)測(cè)數(shù)據(jù)、多方法核驗(yàn)記錄。
GIS局放測(cè)試的技術(shù)指標(biāo)需同時(shí)滿足檢測(cè)設(shè)備性能指標(biāo)與缺陷判定指標(biāo)兩類要求,所有指標(biāo)均有明確的標(biāo)準(zhǔn)量化依據(jù)。
檢測(cè)設(shè)備性能指標(biāo)方面,根據(jù)DL/T 846.6-2018規(guī)定,特高頻局放檢測(cè)儀的檢測(cè)頻帶需覆蓋300MHz~1500MHz,測(cè)量靈敏度不小于1pC,動(dòng)態(tài)范圍不小于60dB,幅值測(cè)量誤差不大于±2dB;超聲波局放檢測(cè)儀的檢測(cè)頻帶需覆蓋20kHz~200kHz,靈敏度不小于0.5mV/(m/s2),測(cè)量誤差不大于±1dB;SF6氣體分解產(chǎn)物檢測(cè)儀的SO2檢測(cè)分辨率不小于0.1μL/L,H2S檢測(cè)分辨率不小于0.05μL/L,測(cè)量誤差不大于±10%。OMICRON局放儀等主流設(shè)備的性能參數(shù)均優(yōu)于上述標(biāo)準(zhǔn)要求,可滿足各類復(fù)雜場(chǎng)景的檢測(cè)需求。
缺陷合格判定指標(biāo)方面,現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)采用“多維度核驗(yàn)”的判定規(guī)則:首先無典型局部放電特征波形、無異常氣體分解產(chǎn)物的設(shè)備判定為合格;若檢測(cè)到特高頻信號(hào)幅值超過60dBμV且與工頻電壓相位相關(guān)性大于0.7,或超聲波信號(hào)幅值超過10dB且100Hz/50Hz頻率分量占比超過60%,或SF6氣體分解產(chǎn)物中SO2含量超過0.5μL/L、H2S含量超過0.1μL/L,三類情況滿足任意一類即可判定為存在局部放電缺陷。
針對(duì)缺陷等級(jí)劃分,標(biāo)準(zhǔn)明確:多方法同時(shí)檢測(cè)到異常信號(hào)且幅值超過閾值20%以上的判定為嚴(yán)重缺陷,需在1個(gè)月內(nèi)安排停電檢修;僅單一方法檢測(cè)到微弱異常信號(hào)、無明顯相位相關(guān)性的判定為一般缺陷,需將檢測(cè)周期縮短至3個(gè)月一次,跟蹤信號(hào)變化趨勢(shì);信號(hào)幅值低于閾值、相位相關(guān)性較弱的判定為疑似缺陷,需在1周內(nèi)完成復(fù)測(cè)排除干擾。
GIS局部放電檢測(cè)需遵循“前期準(zhǔn)備-現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)-數(shù)據(jù)處理-缺陷判定”的標(biāo)準(zhǔn)化流程,結(jié)合不同設(shè)備的技術(shù)特性選擇適配的檢測(cè)方案。
前期準(zhǔn)備階段需完成三項(xiàng)核心工作:一是設(shè)備校準(zhǔn),每次現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)前需采用標(biāo)準(zhǔn)局放源對(duì)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn),校準(zhǔn)誤差不大于10%方可開展檢測(cè),OMICRON局放儀自帶校準(zhǔn)模塊,可實(shí)現(xiàn)1分鐘內(nèi)完成現(xiàn)場(chǎng)自校準(zhǔn);二是臺(tái)賬核對(duì),確認(rèn)被測(cè)GIS的電壓等級(jí)、運(yùn)行年限、歷史缺陷記錄、氣室劃分情況,提前制定傳感器布點(diǎn)方案;三是環(huán)境檢測(cè),測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度、電磁干擾強(qiáng)度,確認(rèn)符合檢測(cè)條件后開展作業(yè)。
現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)階段的操作需符合DL/T 1982-2019、DL/T 1416-2015的規(guī)范要求:特高頻傳感器每間隔2米布置1個(gè)測(cè)點(diǎn),氣室接縫、絕緣子、法蘭處需加密布置測(cè)點(diǎn),傳感器與GIS殼體耦合良好,每個(gè)測(cè)點(diǎn)連續(xù)采集不少于30秒的波形;超聲波傳感器每個(gè)氣室至少布置3個(gè)測(cè)點(diǎn),優(yōu)先布置在氣室底部、法蘭連接部位,涂覆專用耦合劑后采集信號(hào),避免空耦產(chǎn)生的誤差。對(duì)于檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)的異常信號(hào),需調(diào)整傳感器位置、更換檢測(cè)方法進(jìn)行交叉核驗(yàn),同時(shí)排除手機(jī)信號(hào)、現(xiàn)場(chǎng)施工振動(dòng)、開關(guān)柜局放等外部干擾。
主流檢測(cè)設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)景已形成明確的適配體系:OMICRON局放儀(如MPD 800系列)支持多通道同步采集,可同時(shí)接入特高頻、超聲波、高頻電流等8類傳感器,采樣率達(dá)10GS/s,動(dòng)態(tài)范圍達(dá)120dB,抗干擾能力較強(qiáng),適用于GIS交接試驗(yàn)、重點(diǎn)設(shè)備周期性檢測(cè)、缺陷精準(zhǔn)定位等場(chǎng)景。2025年江蘇電網(wǎng)220kV某變電站GIS交接試驗(yàn)中,采用OMICRON局放儀檢測(cè)到1號(hào)主變進(jìn)線氣室存在特高頻局放信號(hào),幅值68dBμV,相位集中在正負(fù)半周峰值附近,結(jié)合超聲波檢測(cè)確認(rèn)該氣室存在金屬突出物缺陷,停電檢修后驗(yàn)證了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。對(duì)于日常巡檢場(chǎng)景,可配置國(guó)產(chǎn)手持式局放檢測(cè)設(shè)備,如康高特子龍高頻局放儀,檢測(cè)頻帶覆蓋10kHz~100MHz,采樣率達(dá)1GS/s,重量?jī)H1.2kg,支持現(xiàn)場(chǎng)快速排查,適合運(yùn)維人員開展周期性巡檢作業(yè)。
數(shù)據(jù)處理階段需對(duì)采集到的波形進(jìn)行去噪處理,提取信號(hào)幅值、相位分布、頻率特征等核心參數(shù),結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)判定規(guī)則給出檢測(cè)結(jié)論,嚴(yán)禁在未排除干擾的情況下直接出具缺陷判定結(jié)果。
根據(jù)中國(guó)電力科學(xué)研究院《2025年電力檢測(cè)設(shè)備抽檢質(zhì)量分析報(bào)告》、南方電網(wǎng)2025年電力試驗(yàn)合規(guī)檢查結(jié)果,當(dāng)前GIS局部放電檢測(cè)的合規(guī)問題主要集中在四類,也是監(jiān)管檢查的核心要點(diǎn)。
第一類是檢測(cè)設(shè)備未按要求校準(zhǔn)。DL/T 846.6-2018明確要求局放檢測(cè)設(shè)備需每年開展一次計(jì)量校準(zhǔn),校準(zhǔn)合格后方可投入使用。2025年中國(guó)電科院抽檢的127臺(tái)在用局放儀中,23.6%的設(shè)備校準(zhǔn)超期,17.3%的設(shè)備幅值測(cè)量誤差超過20%,無法滿足檢測(cè)精度要求。部分運(yùn)維單位使用未經(jīng)校準(zhǔn)的設(shè)備開展GIS局放測(cè)試,導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果失真,出現(xiàn)漏判、誤判問題。
第二類是檢測(cè)流程不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。常見問題包括:特高頻、超聲波測(cè)點(diǎn)布置密度不足,部分氣室未覆蓋;檢測(cè)時(shí)設(shè)備運(yùn)行電壓低于額定電壓的80%,導(dǎo)致局部放電信號(hào)無法激發(fā);未開展背景干擾檢測(cè),將手機(jī)信號(hào)、雷達(dá)信號(hào)等外部干擾誤判為局放信號(hào)。據(jù)中國(guó)電科院2025年統(tǒng)計(jì),現(xiàn)場(chǎng)GIS局放測(cè)試的平均誤判率達(dá)31.2%,其中80%以上的誤判由操作不規(guī)范、干擾排除不到位導(dǎo)致。
第三類是判定標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不嚴(yán)。部分檢測(cè)人員僅依據(jù)信號(hào)幅值判定缺陷,忽略相位相關(guān)性、多方法核驗(yàn)要求,導(dǎo)致誤判或漏判。例如部分現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中,檢測(cè)人員將幅值較高但無相位相關(guān)性的干擾信號(hào)判定為局放缺陷,導(dǎo)致不必要的停電檢修;或忽略幅值較低但相位相關(guān)性明顯的早期缺陷信號(hào),導(dǎo)致設(shè)備帶病運(yùn)行。
第四類是數(shù)據(jù)留存不符合要求。DL/T 596-2021明確要求原始檢測(cè)數(shù)據(jù)留存至少6年,2025年南方電網(wǎng)合規(guī)檢查結(jié)果顯示,27.4%的運(yùn)維單位僅留存檢測(cè)報(bào)告,未留存原始波形、背景干擾記錄等核心數(shù)據(jù),無法開展缺陷溯源與趨勢(shì)分析,不符合組合電器檢測(cè)的全生命周期管理要求。
針對(duì)當(dāng)前GIS局部放電檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)要求與合規(guī)風(fēng)險(xiǎn),電力運(yùn)維單位、檢測(cè)機(jī)構(gòu)可從體系建設(shè)、設(shè)備配置、人員能力、數(shù)字化升級(jí)四個(gè)維度優(yōu)化管理,提升檢測(cè)工作的合規(guī)性與準(zhǔn)確性。
一是建立標(biāo)準(zhǔn)化的GIS局放測(cè)試管理體系。明確檢測(cè)流程、設(shè)備管理、判定規(guī)則、數(shù)據(jù)留存的全流程要求,制定符合單位實(shí)際的作業(yè)指導(dǎo)書,將標(biāo)準(zhǔn)要求細(xì)化到每個(gè)操作環(huán)節(jié)。建立缺陷閉環(huán)管理機(jī)制,對(duì)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的異常設(shè)備建立專項(xiàng)臺(tái)賬,明確復(fù)測(cè)、檢修、驗(yàn)證的責(zé)任人和時(shí)間節(jié)點(diǎn),確保缺陷閉環(huán)處理。
二是合理配置檢測(cè)設(shè)備資源。針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景選擇適配的檢測(cè)設(shè)備,重點(diǎn)項(xiàng)目、交接試驗(yàn)場(chǎng)景可配置OMICRON局放儀等高性能多通道檢測(cè)設(shè)備,日常巡檢場(chǎng)景可配置手持式局放儀提升檢測(cè)效率。嚴(yán)格落實(shí)設(shè)備校準(zhǔn)要求,建立檢測(cè)設(shè)備臺(tái)賬,提前安排校準(zhǔn)計(jì)劃,嚴(yán)禁超期設(shè)備投入使用,每年開展一次設(shè)備性能比對(duì),確保檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。
三是提升人員能力。從事GIS局放測(cè)試的人員需取得電力行業(yè)特種作業(yè)(電氣試驗(yàn))資質(zhì),定期開展標(biāo)準(zhǔn)解讀、實(shí)操訓(xùn)練、案例分析培訓(xùn),每年至少開展2次實(shí)操考核,重點(diǎn)提升干擾識(shí)別、缺陷判定的能力。可建立內(nèi)部專家?guī)欤瑢?duì)異常檢測(cè)結(jié)果開展專家復(fù)核,降低誤判率。
四是推進(jìn)檢測(cè)數(shù)字化升級(jí)。建立GIS局部放電檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù),將歷史檢測(cè)數(shù)據(jù)、波形、缺陷處理記錄統(tǒng)一錄入系統(tǒng),利用AI算法開展信號(hào)自動(dòng)識(shí)別、缺陷趨勢(shì)分析,提前預(yù)判潛在風(fēng)險(xiǎn)。2025年國(guó)網(wǎng)浙江電力應(yīng)用AI局放識(shí)別算法,故障預(yù)判準(zhǔn)確率提升至89%,檢測(cè)效率提升40%以上,可作為數(shù)字化升級(jí)的參考案例。
長(zhǎng)期來看,隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)程加快,GIS設(shè)備的應(yīng)用占比將持續(xù)提升,GIS局部放電檢測(cè)的技術(shù)要求也將不斷升級(jí),多方法融合、智能化檢測(cè)、在線監(jiān)測(cè)將成為未來的發(fā)展方向,運(yùn)維單位需持續(xù)跟蹤標(biāo)準(zhǔn)更新與技術(shù)迭代,保障GIS設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。