不少電力運維企業(yè)、工業(yè)園區(qū)管委會的用戶近期咨詢，開展GIS設備局部放電檢測時不知道選哪種技術(shù)方案性價比更高，也不清楚GIS局放故障定位的實操流程怎么符合監(jiān)管要求，*結(jié)合多年的局放檢測實戰(zhàn)經(jīng)驗，*大家關(guān)心的問題做系統(tǒng)性拆解。

一、GIS局放的核心危害與檢測價值

GIS設備作為中高壓輸配電系統(tǒng)的核心設備，憑借占地小、可靠性高的優(yōu)勢被廣泛應用于電廠、變電站、工商業(yè)園區(qū)的配電房。但全封閉的結(jié)構(gòu)也讓內(nèi)部絕緣缺陷難以被肉眼發(fā)現(xiàn)，而GIS局放*是絕緣缺陷前期*典型的表現(xiàn)特征。【1】指出，10kV及以上電壓等級的GIS設備，超過80%的絕緣故障在爆發(fā)前1-3個月都會出現(xiàn)持續(xù)的局放信號，提前開展GIS設備局部放電檢測，能有效避免突發(fā)停電、設備燒毀等事故，降低運維損失。

對于企業(yè)用戶來說，單次GIS設備故障引發(fā)的停產(chǎn)損失可達數(shù)十萬甚至上百萬，而常規(guī)GIS設備局部放電檢測的成本僅為故障損失的百分之一，投入產(chǎn)出比非常可觀。對于政府、園區(qū)管理機構(gòu)來說，GIS設備的運行安全直接關(guān)系到轄區(qū)的供電可靠性，屬于安全生產(chǎn)監(jiān)管的重點范疇，定期開展GIS設備局部放電檢測也是落實電力安全管理要求的必要動作。

二、UHF檢測的技術(shù)特點與適用場景

當前GIS設備局部放電檢測的常用技術(shù)包括脈沖電流法、超聲波檢測法、UHF檢測等，其中UHF檢測憑借抗干擾能力強、檢測靈敏度高、支持帶電檢測的優(yōu)勢，成為局放檢測實戰(zhàn)中應用較為廣泛的技術(shù)之一。

UHF檢測的原理是采集GIS局放過程中激發(fā)的300MHz~1500MHz頻段的超高頻電磁波，由于GIS的金屬外殼對該頻段信號的衰減幅度較小，外部的手機通信、電暈放電等干擾信號大多處于300MHz以下的頻段，因此UHF檢測能有效規(guī)避現(xiàn)場常見的干擾源，檢測靈敏度可達pC級，能識別出GIS內(nèi)部的金屬毛刺、懸浮電位、絕緣件氣隙、SF6氣體受潮等多種類型的缺陷【2】。

對于B端用戶關(guān)心的性能參數(shù)與成本問題，UHF檢測不需要設備停電、不需要拆解GIS外殼，檢測作業(yè)不會影響正常的生產(chǎn)運營，單次檢測的成本比傳統(tǒng)停電耐壓試驗低40%左右。如果是電壓等級110kV及以上的GIS設備，或者部署在重要負荷區(qū)域的GIS設備，優(yōu)先選擇UHF檢測作為常規(guī)巡檢手段，能在保障檢測精度的前提下有效降低運維成本。

三、局放檢測實戰(zhàn)的標準化作業(yè)流程

局放檢測實戰(zhàn)的作業(yè)流程是否規(guī)范，直接影響GIS設備局部放電檢測結(jié)果的準確性，也關(guān)系到檢測報告是否符合監(jiān)管要求。不管是企業(yè)自行開展檢測還是委托第三方機構(gòu)服務，都要遵循標準化的作業(yè)流程。

首先是前期準備階段，要提前收集待檢測GIS設備的電壓等級、氣室分布、投運時間、歷史故障記錄等信息，排查現(xiàn)場的電磁干擾源，比如附近的移動基站、高壓架空線路、高頻作業(yè)設備等位置，提前調(diào)整UHF檢測的頻段參數(shù)，避開干擾頻段。其次是現(xiàn)場檢測階段，檢測點位要覆蓋所有氣室、法蘭接口、絕緣盆子、接地刀等位置，每個檢測點的連續(xù)采集時間不少于30秒，連續(xù)采集3組以上的數(shù)據(jù)做交叉對比，同時記錄現(xiàn)場的環(huán)境溫度、濕度、SF6氣體壓力等參數(shù)。*后是數(shù)據(jù)分析階段，要區(qū)分真實GIS局放信號與干擾信號，通常與工頻電壓同步的周期性脈沖信號為內(nèi)部局放信號，而隨機出現(xiàn)的寬頻信號多為外部干擾【3】。

對于G端用戶關(guān)心的標準規(guī)范與資質(zhì)要求，開展GIS設備局部放電檢測的作業(yè)團隊需要持有對應的電力承裝承修承試資質(zhì)，檢測過程要符合GB/T 25282《GIS設備局部放電測量》的相關(guān)要求，出具的檢測報告需要加蓋CMA認證章，才能作為安全生產(chǎn)報備的有效材料。

四、GIS局放故障定位的實操方法與誤差控制

很多用戶在檢測到GIS局放信號后，*關(guān)心的*是如何快速完成故障定位，找到缺陷的具體位置開展消缺。當前局放檢測實戰(zhàn)中常用的故障定位方法是UHF時差定位法，作業(yè)流程非常成熟。

具體操作時，將兩個同規(guī)格的UHF傳感器沿GIS外殼的軸向布設，采集同一局放信號到達兩個傳感器的時間差，結(jié)合超高頻電磁波在GIS內(nèi)部的傳播速度（約為光速的95%），*能計算出局放源和兩個傳感器的相對位置，通過多次移動傳感器調(diào)整檢測點位，*能逐步縮小故障范圍，*終確定缺陷所在的具體氣室位置。

要降低故障定位的誤差，作業(yè)過程中要注意幾個要點：一是UHF傳感器的耦合面要與GIS外殼充分貼合，涂抹專用耦合劑減少信號的界面衰減；二是檢測點要避開法蘭、加強筋、接地端子等結(jié)構(gòu)，避免信號折射、反射帶來的時間差計算誤差；三是同一位置要多次測量取平均值，能將故障定位的誤差控制在10cm以內(nèi)【4】。如果檢測到的GIS局放信號峰值超過100mV，或者連續(xù)兩次檢測的信號強度上升超過20%，*要盡快安排故障定位和消缺作業(yè)，避免缺陷擴大引發(fā)絕緣擊穿事故。

五、常態(tài)化GIS設備局部放電檢測的管理建議

對于不同類型的用戶，常態(tài)化的GIS局放檢測管理方案可以結(jié)合自身需求調(diào)整。

B端的發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)運營方、大型工商業(yè)用戶，建議將UHF檢測納入季度運維巡檢計劃，每季度對重要負荷的GIS設備開展一次快速檢測，每年開展一次全覆蓋的GIS設備局部放電檢測，同步完成潛在缺陷的故障定位和消缺。成本管控方面，可以和具備資質(zhì)的第三方檢測機構(gòu)簽訂年度運維服務合同，單次檢測的成本比單次委托低30%左右；對于一級負荷的GIS設備，可以加裝內(nèi)置式UHF在線監(jiān)測裝置，實現(xiàn)24小時實時監(jiān)測，進一步提升運行可靠性。

G端的園區(qū)管委會、市政管理部門、公共設施運維機構(gòu)，要嚴格落實電力安全監(jiān)管的相關(guān)要求，每年至少開展一次全覆蓋的GIS設備局部放電檢測，檢測報告及時提交給屬地應急管理、電力監(jiān)管部門備案。運維管理方面要建立GIS設備全生命周期臺賬，記錄每次檢測的原始數(shù)據(jù)、故障定位結(jié)果、消缺情況等信息，作為設備更新改造、運維預算申請的依據(jù)【5】。

參考文獻

【1】 GIS設備絕緣狀態(tài)檢測與評估技術(shù)規(guī)程

【2】 超高頻法在GIS局部放電檢測中的應用指南

【3】 電力設備局部放電現(xiàn)場檢測作業(yè)規(guī)范

【4】 GIS局部放電故障定位技術(shù)導則

【5】 輸變電設備運維管理規(guī)定