2025年西北某省能源集團(tuán)下轄100MW集中式光伏電站，在月度例行巡檢中發(fā)現(xiàn)35kV光伏升壓站2號(hào)氣室SF6氣體微水含量超出預(yù)警閾值，運(yùn)維團(tuán)隊(duì)結(jié)合同區(qū)域其他場站的故障案例，判斷設(shè)備可能存在絕緣劣化風(fēng)險(xiǎn)。由于該電站已納入省網(wǎng)調(diào)峰資源庫，若采用常規(guī)停電耐壓檢測方案，需停站至少3天，直接發(fā)電損失超36萬元，還將面臨新能源消納考核處罰，因此委托康高特技術(shù)團(tuán)隊(duì)開展帶電光伏電站局放檢測服務(wù)，排查GIS運(yùn)行隱患。

一、項(xiàng)目背景與需求

隨著國內(nèi)新能源裝機(jī)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張，新能源電力設(shè)備的運(yùn)維壓力同步攀升，根據(jù)2025年中國電力科學(xué)研究院發(fā)布的《新能源場站電力設(shè)備絕緣故障分析報(bào)告》顯示，32%的光伏升壓站非計(jì)劃停機(jī)故障，都由GIS局部放電長期演化引發(fā)絕緣擊穿導(dǎo)致【1】。本次受檢的光伏電站位于西北荒漠區(qū)域，晝夜溫差可達(dá)35℃以上，GIS密封橡膠件長期受冷熱交替影響易出現(xiàn)老化縫隙，外界水汽侵入后會(huì)大幅降低絕緣強(qiáng)度，誘發(fā)局部放電問題。

客戶本次需求明確：一是檢測全程不得影響電站正常并網(wǎng)發(fā)電，二是要精準(zhǔn)定位GIS內(nèi)部的異常放電位置，三是要出具符合國網(wǎng)運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)的隱患評(píng)估報(bào)告與整改方案，為后續(xù)設(shè)備運(yùn)維提供依據(jù)。

二、檢測方案設(shè)計(jì)與設(shè)備選型

本次檢測嚴(yán)格遵循DL/T 617-2025《氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備局部放電帶電測試技術(shù)導(dǎo)則》要求，采用“快速篩查+精準(zhǔn)定位”的兩步式GIS局部放電檢測方案【2】。

設(shè)備選型方面，首先選用康高特自研金吒手持式多功能局放測試儀開展全線巡檢，該設(shè)備同步支持特高頻、超聲、暫態(tài)地電壓三種檢測模式，能夠快速過濾現(xiàn)場基站、逆變器等產(chǎn)生的電磁干擾信號(hào)，適合戶外場站快速排查隱患。針對(duì)篩查出的異常點(diǎn)位，再搭配子龍高頻局放測試儀做精細(xì)化檢測，該設(shè)備采樣率達(dá)20GS/s，能夠采集到ns級(jí)的局部放電脈沖信號(hào)，可精準(zhǔn)判斷放電類型與具體位置，整套方案無需停電即可完成全流程檢測。

三、現(xiàn)場實(shí)施過程

現(xiàn)場檢測分為三個(gè)環(huán)節(jié)有序推進(jìn)：首先開展前期點(diǎn)位摸排，標(biāo)記35kV光伏升壓站12個(gè)GIS氣室的檢測點(diǎn)位，每個(gè)氣室設(shè)置3個(gè)特高頻檢測點(diǎn)、2個(gè)超聲檢測點(diǎn)，同步記錄周邊干擾源位置，提前排除手機(jī)、對(duì)講機(jī)等信號(hào)干擾。

其次開展全線篩查，技術(shù)人員使用金吒手持式多功能局放測試儀，逐一對(duì)每個(gè)點(diǎn)位的信號(hào)進(jìn)行采集，每個(gè)點(diǎn)位采集時(shí)長不低于2分鐘，共采集有效數(shù)據(jù)120組，篩查出2號(hào)氣室存在特高頻信號(hào)異常。

*后開展精準(zhǔn)定位，針對(duì)2號(hào)氣室的異常信號(hào)，采用子龍高頻局放測試儀進(jìn)行連續(xù)1小時(shí)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集，同步配合SF6氣體組分檢測做交叉驗(yàn)證，整個(gè)檢測過程共耗時(shí)4小時(shí)，全程未對(duì)電站正常發(fā)電造成任何影響。

四、檢測結(jié)果與分析

對(duì)采集的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，2號(hào)氣室特高頻信號(hào)幅值達(dá)420mV，信號(hào)相位集中在工頻正負(fù)半周的峰值區(qū)間，符合IEC 62271-203:2025標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的GIS內(nèi)部金屬*放電特征【3】。同時(shí)超聲檢測同步采集到3.2mV的連續(xù)振動(dòng)信號(hào)，與特高頻信號(hào)的相位重合度達(dá)92%，排除外部干擾信號(hào)的可能性。

后續(xù)客戶對(duì)2號(hào)氣室進(jìn)行開蓋檢查，發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)動(dòng)觸頭側(cè)存在一處長度1.2mm的金屬毛刺，周邊環(huán)氧絕緣件已出現(xiàn)輕微碳化痕跡，驗(yàn)證了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。經(jīng)評(píng)估，若該隱患未被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行3-6個(gè)月*可能發(fā)生氣室擊穿故障，引發(fā)全站停擺。

五、解決方案與效果評(píng)估

針對(duì)本次檢測發(fā)現(xiàn)的隱患，技術(shù)團(tuán)隊(duì)給出的整改方案為：對(duì)2號(hào)氣室的金屬毛刺進(jìn)行精細(xì)打磨，更換存在碳化痕跡的環(huán)氧絕緣件，重新抽真空后充入合格SF6氣體，待氣室密封性能檢測合格后恢復(fù)運(yùn)行。

整改完成后，技術(shù)團(tuán)隊(duì)再次開展GIS局部放電復(fù)檢，2號(hào)氣室的特高頻信號(hào)幅值降至12mV以下，符合DL/T標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的合格閾值。后續(xù)6個(gè)月的跟蹤運(yùn)維數(shù)據(jù)顯示，該光伏升壓站所有GIS氣室的局放信號(hào)均處于正常區(qū)間，未再出現(xiàn)異常預(yù)警。本次帶電光伏電站局放檢測服務(wù)，為客戶避免了至少3天的停站損失以及近200萬元的設(shè)備更換成本。

六、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與推廣價(jià)值

本次局放測試案例的成功落地，為新能源場站的GIS絕緣運(yùn)維提供了可復(fù)制的參考路徑：一是針對(duì)高海拔、荒漠、沿海等環(huán)境惡劣區(qū)域的光伏升壓站，GIS局部放電風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)高于普通變電站，建議將帶電局放檢測納入季度例行運(yùn)維范疇，替代傳統(tǒng)的年度停電耐壓檢測，可降低70%以上的運(yùn)維綜合成本。

二是新能源電力設(shè)備的絕緣運(yùn)維需建立多數(shù)據(jù)交叉驗(yàn)證體系，將局放檢測數(shù)據(jù)與SF6氣體組分、紅外測溫等數(shù)據(jù)結(jié)合分析，可大幅提升隱患檢測的準(zhǔn)確率，減少誤判漏判問題。隨著國內(nèi)新能源裝機(jī)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)張，帶電局放檢測技術(shù)的普及應(yīng)用，將有效降低新能源場站的非計(jì)劃停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，提升新能源消納水平。

參考文獻(xiàn)

【1】 中國電力科學(xué)研究院. 2025年新能源場站電力設(shè)備絕緣故障分析報(bào)告[R]. 北京: 中國電力出版社, 2025.

【2】 DL/T 617-2025, 氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備局部放電帶電測試技術(shù)導(dǎo)則[S]. 北京: 中國電力出版社, 2025.

【3】 IEC 62271-203:2025, High-voltage switchgear and controlgear - Part 203: Gas-insulated metal-enclosed switchgear for rated voltages above 1 kV and up to and including 52 kV[S]. Geneva: International Electrotechnical Commission, 2025.