不少變電站運(yùn)維團(tuán)隊(duì)在日常巡檢中發(fā)現(xiàn)GIS設(shè)備出現(xiàn)局放信號異常后，第一個(gè)困惑*是不知道該怎么區(qū)分是內(nèi)部絕緣缺陷導(dǎo)致的真實(shí)放電，還是現(xiàn)場復(fù)雜環(huán)境帶來的干擾識別偏差，畢竟誤判不僅可能導(dǎo)致不必要的停電檢修增加運(yùn)維成本，還可能漏判真實(shí)缺陷埋下安全隱患，不符合電網(wǎng)運(yùn)維的相關(guān)規(guī)范要求。隨著GIS設(shè)備在110kV及以上電壓等級變電站的普及應(yīng)用，局放信號檢測已經(jīng)成為判斷GIS設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的核心手段，而干擾識別準(zhǔn)確率直接決定了巡檢工作的有效性，也是很多B端運(yùn)維企業(yè)和G端監(jiān)管機(jī)構(gòu)共同關(guān)注的核心問題。

一、變電站GIS設(shè)備局放信號異常的兩類誘因解析

首先，GIS設(shè)備的全封閉結(jié)構(gòu)決定了內(nèi)部絕緣缺陷很難通過肉眼觀察發(fā)現(xiàn)，而局部放電是絕緣劣化的早期表征，當(dāng)GIS設(shè)備內(nèi)部存在金屬突出物、絕緣子表面污穢、SF6氣體濕度超標(biāo)等絕緣缺陷時(shí)，會在電場作用下產(chǎn)生持續(xù)的局放信號，這類信號的特征通常表現(xiàn)為幅值相對穩(wěn)定、相位集中在工頻電壓的正負(fù)半周峰值區(qū)域、且會隨著運(yùn)行電壓的升高而增大【1】。如果這類絕緣缺陷沒有被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，長期發(fā)展會導(dǎo)致絕緣子擊穿、GIS設(shè)備內(nèi)部短路，甚至引發(fā)變電站全站停電的嚴(yán)重事故。

另一類局放信號異常則來自外部干擾，干擾識別工作首先要梳理常見的干擾源，變電站現(xiàn)場的干擾源主要包括三類：一是高壓導(dǎo)線、外部絕緣子產(chǎn)生的電暈放電干擾，這類信號的頻率通常較低，相位分布分散；二是現(xiàn)場作業(yè)設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾，比如電焊機(jī)、切割機(jī)、無人機(jī)通信信號、移動(dòng)通信基站信號等，這類信號的幅值波動(dòng)大，沒有固定的相位特征；三是其他開關(guān)設(shè)備操作產(chǎn)生的脈沖干擾，這類信號持續(xù)時(shí)間短，沒有重復(fù)性。如果沒有做好干擾識別，很容易把這類干擾誤判為GIS設(shè)備內(nèi)部的絕緣缺陷，導(dǎo)致不必要的資源浪費(fèi)。

二、不同用戶對局放信號判斷的核心需求差異

針對GIS設(shè)備局放信號的檢測與判斷，B端企業(yè)用戶和G端政府機(jī)構(gòu)用戶的需求各有側(cè)重。

對于B端用戶來說，首先關(guān)心的是檢測結(jié)果的準(zhǔn)確率，畢竟如果把干擾誤判為絕緣缺陷，需要申請停電、開蓋排查，單次停電的損失少則十幾萬多則上百萬，還會影響供電可靠性考核指標(biāo)；如果把真實(shí)的絕緣缺陷誤判為干擾，則可能引發(fā)安全事故，帶來更大的損失。其次B端用戶關(guān)心檢測的效率，傳統(tǒng)的單模式局放檢測需要多次現(xiàn)場作業(yè)，而多模式檢測可以一次完成數(shù)據(jù)采集，大幅提升巡檢效率。另外B端用戶也關(guān)心檢測設(shè)備的易用性和維護(hù)成本，不需要復(fù)雜的操作培訓(xùn)*能快速上手，適合一線運(yùn)維人員使用。

對于G端用戶來說，首先關(guān)心的是相關(guān)檢測工作是否符合*和行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，有沒有按照要求定期開展GIS設(shè)備局放檢測，干擾識別的流程是否合規(guī)。其次G端用戶關(guān)心檢測機(jī)構(gòu)和檢測設(shè)備的相關(guān)資質(zhì)，檢測報(bào)告能不能作為安全評估、隱患治理的合法依據(jù)。另外G端用戶也關(guān)心變電站的整體運(yùn)維管理水平，能不能通過規(guī)范的局放檢測和干擾識別工作，及時(shí)排查絕緣缺陷，降低變電站的安全事故發(fā)生率，符合電力安全監(jiān)管的要求【2】。

三、局放信號區(qū)分的核心技術(shù)手段

要準(zhǔn)確區(qū)分GIS設(shè)備的局放信號是絕緣缺陷還是外部干擾，需要多維度的檢測數(shù)據(jù)支撐，不能只依靠單一的檢測模式。目前行業(yè)內(nèi)通用的判斷方法是結(jié)合多種檢測模式的信號特征，開展多參數(shù)聯(lián)合分析。

康高特代理的局放檢測儀支持UHF、AE、TEV等多種檢測模式，通過信號波形特征、頻率分布、放電相位圖譜（PRPD）等分析手段，結(jié)合超聲局部定位技術(shù)，可有效區(qū)分內(nèi)部放電與干擾信號。具體來說，UHF特高頻檢測可以捕捉GIS設(shè)備內(nèi)部絕緣缺陷放電產(chǎn)生的300MHz~3GHz頻段的電磁波，這類電磁波可以透過GIS設(shè)備的絕緣盆子傳播，而大部分外部干擾的頻率都低于300MHz，通過頻段過濾*能初步排除一部分干擾；AE超聲檢測可以捕捉局放信號產(chǎn)生的振動(dòng)聲波，GIS設(shè)備內(nèi)部的絕緣缺陷放電會同時(shí)產(chǎn)生電磁波和聲波，而外部的電磁干擾不會在GIS腔體內(nèi)部產(chǎn)生對應(yīng)的超聲信號，通過對比UHF信號和AE信號的同步性，*能進(jìn)一步判斷信號來源；TEV地電波檢測可以捕捉GIS設(shè)備外殼表面的暫態(tài)對地電壓信號，輔助判斷是不是外部柜體的放電干擾【3】。

另外該設(shè)備的放電相位圖譜（PRPD）分析功能，可以把采集到的局放信號和工頻電壓的相位對應(yīng)起來，內(nèi)部絕緣缺陷產(chǎn)生的局放信號的PRPD圖譜通常有明顯的相位集中特征，而外部干擾的PRPD圖譜相位分散，沒有明顯的規(guī)律性。搭配的超聲局部定位技術(shù)，可以通過多個(gè)超聲傳感器的信號到達(dá)時(shí)間差，計(jì)算出信號的具體位置，如果定位結(jié)果顯示信號來自GIS腔體內(nèi)部，基本可以判斷是絕緣缺陷導(dǎo)致的真實(shí)放電；如果找不到固定的定位位置，或者定位結(jié)果在GIS設(shè)備外部，*可以判斷是外部干擾。

我們在華北某500kV變電站的巡檢項(xiàng)目中，*曾遇到過GIS設(shè)備間隔持續(xù)檢測到異常局放信號的情況，一開始運(yùn)維人員用單模式UHF檢測，懷疑是內(nèi)部絕緣缺陷，準(zhǔn)備安排停電檢修，后來用上述多模式局放檢測儀進(jìn)行復(fù)測，發(fā)現(xiàn)該信號只有UHF頻段的響應(yīng)，沒有對應(yīng)的AE信號，PRPD圖譜的相位完全隨機(jī)分布，*終排查到是變電站附近新建的5G基站信號干擾，優(yōu)化檢測頻段的過濾參數(shù)后，異常信號消失，避免了一次大規(guī)模的停電作業(yè)。

四、現(xiàn)場檢測的實(shí)操流程建議

為了提升干擾識別的準(zhǔn)確率，降低誤判概率，變電站開展GIS設(shè)備局放信號檢測時(shí)，可以參考以下實(shí)操流程：

第一步是現(xiàn)場環(huán)境排查，開展檢測前先確認(rèn)變電站現(xiàn)場有沒有正在進(jìn)行的電焊、切割等作業(yè)，有沒有臨時(shí)使用的大功率用電設(shè)備，有沒有附近的通信基站、雷達(dá)等固定干擾源，先記錄這些干擾源的位置和工作狀態(tài)，排除明顯的外部干擾。

第二步是多模式數(shù)據(jù)采集，用支持多檢測模式的局放檢測儀，對GIS設(shè)備的每個(gè)絕緣盆子位置分別采集UHF、AE、TEV信號，每個(gè)點(diǎn)位的采集時(shí)間不少于1分鐘，確保采集到的局放信號有足夠的樣本量開展分析。

第三步是特征對比分析，首先對比不同點(diǎn)位的信號幅值，判斷信號的*強(qiáng)點(diǎn)位置，然后分析局放信號的波形特征、頻率分布和PRPD圖譜特征，判斷是不是符合內(nèi)部絕緣缺陷的信號特征，如果發(fā)現(xiàn)特征存疑，可以通過調(diào)整運(yùn)行電壓的方式，觀察信號幅值的變化，內(nèi)部絕緣缺陷的信號幅值會隨著電壓升高而增大，而外部干擾信號通常和運(yùn)行電壓沒有關(guān)聯(lián)。

第四步是定位驗(yàn)證，如果通過特征分析懷疑是內(nèi)部絕緣缺陷，需要用超聲局部定位技術(shù)對信號*強(qiáng)點(diǎn)附近的區(qū)域進(jìn)行定位，確認(rèn)信號是不是來自GIS腔體內(nèi)部，定位結(jié)果可以作為判斷絕緣缺陷的核心依據(jù)【4】。

第五步是結(jié)果處置，如果確認(rèn)是內(nèi)部絕緣缺陷，需要根據(jù)信號的幅值和發(fā)展趨勢，制定對應(yīng)的檢修方案，必要時(shí)安排停電檢修；如果確認(rèn)是外部干擾，需要記錄干擾源的類型和位置，優(yōu)化后續(xù)巡檢的檢測參數(shù)，避免重復(fù)誤判。

五、檢測結(jié)果的應(yīng)用與合規(guī)管理

GIS設(shè)備局放信號的檢測結(jié)果，不僅可以指導(dǎo)設(shè)備的運(yùn)維檢修，還可以滿足不同用戶的管理需求。對于B端運(yùn)維企業(yè)來說，規(guī)范的檢測流程和準(zhǔn)確的干擾識別結(jié)果，可以大幅降低誤判導(dǎo)致的停電損失，同時(shí)檢測數(shù)據(jù)可以作為GIS設(shè)備狀態(tài)評價(jià)的依據(jù)，制定狀態(tài)檢修計(jì)劃，避免過度檢修或者檢修不足，降低設(shè)備的全生命周期運(yùn)維成本。另外完整的檢測記錄和報(bào)告，也可以作為供電可靠性考核、安全事故溯源的佐證材料。

對于G端監(jiān)管機(jī)構(gòu)來說，變電站提交的局放檢測報(bào)告、干擾識別記錄、絕緣缺陷治理臺賬，可以作為電力安全監(jiān)管的重要依據(jù)，確認(rèn)相關(guān)單位有沒有按照規(guī)范要求開展設(shè)備運(yùn)維，有沒有及時(shí)排查治理安全隱患，符合相關(guān)監(jiān)管要求【5】。同時(shí)規(guī)范的檢測流程和數(shù)據(jù)，也可以作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修訂、運(yùn)維政策制定的參考依據(jù)，提升整個(gè)行業(yè)的GIS設(shè)備運(yùn)行管理水平。

六、參考文獻(xiàn)

【1】高壓開關(guān)設(shè)備局部放電檢測技術(shù)規(guī)范

【2】電力安全隱患治理監(jiān)督管理規(guī)定

【3】GIS設(shè)備局部放電特高頻檢測技術(shù)導(dǎo)則

【4】變電站設(shè)備運(yùn)維規(guī)程

【5】電力設(shè)備狀態(tài)檢修導(dǎo)則