在110kV及以上電壓等級(jí)變電站的日常運(yùn)維作業(yè)中，運(yùn)維人員始終面臨一個(gè)核心挑戰(zhàn)：如何在GIS設(shè)備全密封、不停電的前提下，快速準(zhǔn)確識(shí)別內(nèi)部絕緣劣化征兆，避免突發(fā)性GIS絕緣故障引發(fā)的大面積停電。根據(jù)中國(guó)電力科學(xué)研究院《2025年高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備運(yùn)行可靠性分析報(bào)告》數(shù)據(jù)，GIS設(shè)備故障中62%由絕緣缺陷引發(fā)，其中78%的絕緣故障前期均存在持續(xù)的局部放電現(xiàn)象【1】，因此GIS局部放電檢測(cè)已經(jīng)成為電網(wǎng)狀態(tài)檢修體系中針對(duì)GIS設(shè)備的核心檢測(cè)項(xiàng)目。

一、應(yīng)用場(chǎng)景導(dǎo)入

GIS局部放電檢測(cè)是針對(duì)GIS絕緣劣化征兆開(kāi)展的非侵入式檢測(cè)手段，其應(yīng)用場(chǎng)景覆蓋GIS設(shè)備全生命周期的各個(gè)運(yùn)維環(huán)節(jié)。一是交接驗(yàn)收?qǐng)鼍?，依?jù)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》（DL/T 596-2021）要求，新安裝或大修后的GIS設(shè)備投運(yùn)前，必須開(kāi)展局部放電檢測(cè)，排查安裝過(guò)程中遺留的金屬毛刺、部件松動(dòng)、密封不良等缺陷，確保設(shè)備無(wú)隱患投運(yùn)。二是常規(guī)預(yù)防性試驗(yàn)場(chǎng)景，110kV及以上電壓等級(jí)GIS每2年開(kāi)展一次帶電局放檢測(cè)，35kV電壓等級(jí)GIS每3年開(kāi)展一次，及時(shí)跟蹤設(shè)備絕緣狀態(tài)的變化趨勢(shì)。三是特殊巡檢場(chǎng)景，當(dāng)GIS設(shè)備經(jīng)受短路電流沖擊、過(guò)電壓動(dòng)作、SF6氣體濕度異?；蛑苓叞l(fā)生施工振動(dòng)時(shí)，需第一時(shí)間開(kāi)展GIS局放檢測(cè)，排查外力導(dǎo)致的內(nèi)部部件位移、絕緣損傷等缺陷。四是缺陷跟蹤場(chǎng)景，對(duì)于已發(fā)現(xiàn)存在疑似絕緣缺陷的GIS氣室，需縮短檢測(cè)周期至1-3個(gè)月，跟蹤局放信號(hào)的幅值、特征變化，評(píng)估缺陷發(fā)展速度，為停電檢修決策提供依據(jù)。

目前行業(yè)內(nèi)主流的GIS局放檢測(cè)技術(shù)包括UHF局放檢測(cè)、超聲局放檢測(cè)、HFCT高頻電流檢測(cè)三類，其中UHF局放檢測(cè)憑借抗干擾能力強(qiáng)、靈敏度高、可帶電作業(yè)的優(yōu)勢(shì)，成為現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用占比*高的檢測(cè)手段，占所有GIS局放檢測(cè)作業(yè)的72%【2】。GIS局放缺陷識(shí)別則是基于檢測(cè)得到的信號(hào)特征，匹配典型缺陷圖譜庫(kù)，判斷缺陷類型、嚴(yán)重程度的核心環(huán)節(jié)，其準(zhǔn)確率直接決定了運(yùn)維決策的科學(xué)性。

二、設(shè)備準(zhǔn)備與檢查

開(kāi)展GIS局部放電檢測(cè)前，需完成設(shè)備選型、性能校驗(yàn)、環(huán)境排查三類準(zhǔn)備工作，確保檢測(cè)過(guò)程符合標(biāo)準(zhǔn)要求、檢測(cè)數(shù)據(jù)真實(shí)有效。

首先是檢測(cè)設(shè)備選型，需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)需求選擇符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備：UHF局放檢測(cè)設(shè)備需符合《高壓設(shè)備特高頻局部放電檢測(cè)導(dǎo)則》（IEC 62478:2016）要求，頻率響應(yīng)范圍覆蓋300MHz-1.5GHz，檢測(cè)靈敏度不低于1pC；超聲局放檢測(cè)設(shè)備需符合《超聲波法局部放電測(cè)試儀技術(shù)條件》（DL/T 1416-2015）要求，頻率響應(yīng)范圍覆蓋20kHz-200kHz，檢測(cè)靈敏度不低于0.1mV/(m/s2)。目前行業(yè)內(nèi)常用的手持式GIS局放檢測(cè)設(shè)備如康高特金吒手持式多功能局放測(cè)試儀，可同時(shí)支持UHF、超聲、TEV三種檢測(cè)模式，內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)化校準(zhǔn)程序，可有效縮短現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備時(shí)間。

其次是設(shè)備性能檢查與校準(zhǔn)，檢測(cè)前需開(kāi)展三步校驗(yàn)：第一步外觀檢查，確認(rèn)主機(jī)、傳感器、連接線無(wú)破損、變形，電池電量滿足現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)長(zhǎng)要求；第二步性能校準(zhǔn)，采用標(biāo)準(zhǔn)局放信號(hào)源對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，UHF模式下幅值誤差不超過(guò)±2dB，超聲模式下幅值誤差不超過(guò)±5%，校準(zhǔn)不合格的設(shè)備不得投入使用；第三步功能測(cè)試，現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)機(jī)后開(kāi)展自檢，確認(rèn)信號(hào)采集、存儲(chǔ)、圖譜顯示功能正常。

*后是現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境排查，檢測(cè)前需清除現(xiàn)場(chǎng)的移動(dòng)通訊設(shè)備、變頻電機(jī)、開(kāi)關(guān)電源等強(qiáng)電磁干擾源，測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)背景噪聲：UHF模式下背景噪聲幅值需低于-60dBm，超聲模式下背景噪聲幅值需低于20dB，若背景噪聲超標(biāo)，需采用屏蔽罩遮擋干擾源或調(diào)整檢測(cè)頻段，排除干擾后再開(kāi)展檢測(cè)。同時(shí)需確認(rèn)檢測(cè)人員持有電力行業(yè)帶電檢測(cè)資質(zhì)證書，熟悉被測(cè)GIS設(shè)備的氣室劃分、結(jié)構(gòu)參數(shù)、歷史運(yùn)維記錄。

三、標(biāo)準(zhǔn)操作流程

GIS局部放電檢測(cè)需嚴(yán)格按照《GIS局部放電測(cè)量導(dǎo)則》（GB/T 22385-2022）規(guī)定的流程開(kāi)展，分為檢測(cè)點(diǎn)布設(shè)、初測(cè)掃描、精測(cè)核驗(yàn)、缺陷識(shí)別、數(shù)據(jù)上報(bào)五個(gè)步驟。

第一步是檢測(cè)點(diǎn)布設(shè)，需根據(jù)GIS設(shè)備的電壓等級(jí)、氣室劃分布設(shè)檢測(cè)點(diǎn)：每個(gè)獨(dú)立氣室至少布設(shè)2個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，位置優(yōu)先選擇盆式絕緣子外露邊緣、觀測(cè)窗、SF6充氣口附近，相鄰檢測(cè)點(diǎn)間距不超過(guò)2m；對(duì)于長(zhǎng)距離母線筒，每3m布設(shè)一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)；對(duì)于斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電壓互感器等核心部件的氣室，需在每個(gè)部件的兩側(cè)各布設(shè)1個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。檢測(cè)點(diǎn)需做好標(biāo)記，確保后續(xù)復(fù)測(cè)時(shí)位置一致。

第二步是初測(cè)掃描，優(yōu)先采用UHF局放檢測(cè)模式開(kāi)展全線掃描，檢測(cè)時(shí)傳感器需緊貼GIS設(shè)備外殼，耦合面涂抹專用耦合劑減少信號(hào)衰減，每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)時(shí)長(zhǎng)不少于30s，同步記錄信號(hào)的幅值、頻率范圍、出現(xiàn)頻次。當(dāng)檢測(cè)到信號(hào)幅值超過(guò)背景噪聲10dB以上，且連續(xù)3次采集均穩(wěn)定出現(xiàn)時(shí)，標(biāo)記為疑似缺陷點(diǎn)，進(jìn)入精測(cè)環(huán)節(jié)。

第三步是精測(cè)與多技術(shù)核驗(yàn)，針對(duì)疑似缺陷點(diǎn)，同步采用超聲局放檢測(cè)、HFCT高頻電流檢測(cè)開(kāi)展聯(lián)合核驗(yàn)：UHF傳感器沿疑似缺陷氣室兩側(cè)布置，超聲傳感器緊貼疑似缺陷位置的外殼，HFCT傳感器套接在GIS接地引下線上，同步采集三種檢測(cè)模式的信號(hào)，分析信號(hào)的時(shí)間相關(guān)性、相位相關(guān)性，若三種檢測(cè)模式均采集到相位同步的信號(hào)，則判定為內(nèi)部局放信號(hào)，排除外部干擾的可能。

第四步是GIS局放缺陷識(shí)別，依據(jù)《GIS局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用導(dǎo)則》（DL/T 1815-2018）的缺陷分類標(biāo)準(zhǔn)，將采集到的PRPD（相位分辨局部放電）圖譜、頻譜特征、振動(dòng)特征與標(biāo)準(zhǔn)缺陷圖譜庫(kù)比對(duì)，判斷缺陷類型：金屬*放電的PRPD圖譜正負(fù)半周對(duì)稱，幅值集中在相位0°-90°和180°-270°區(qū)間，信號(hào)重復(fù)性好；懸浮電位放電的信號(hào)幅值波動(dòng)范圍大，相位跨度超過(guò)120°，超聲信號(hào)特征明顯；絕緣件內(nèi)部氣隙放電的信號(hào)幅值較低，出現(xiàn)頻次穩(wěn)定，無(wú)明顯超聲信號(hào)。同時(shí)結(jié)合設(shè)備運(yùn)行年限、SF6氣體組分檢測(cè)數(shù)據(jù)，評(píng)估缺陷的嚴(yán)重程度，分為一般缺陷、注意缺陷、嚴(yán)重缺陷三個(gè)等級(jí)。

第五步是數(shù)據(jù)記錄與上報(bào)，所有檢測(cè)數(shù)據(jù)、圖譜、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境信息、干擾源情況需完整錄入電網(wǎng)狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)，疑似缺陷需第一時(shí)間上報(bào)運(yùn)維管理部門，嚴(yán)重缺陷需安排24小時(shí)內(nèi)復(fù)測(cè)，必要時(shí)申請(qǐng)停電開(kāi)展離線診斷。

四、常見(jiàn)問(wèn)題與解決方法

GIS局部放電檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，常出現(xiàn)干擾難排除、缺陷識(shí)別準(zhǔn)確率低、檢測(cè)靈敏度不足三類問(wèn)題，需采用針對(duì)性方法解決。

第一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題是UHF局放檢測(cè)信號(hào)異常，無(wú)法區(qū)分是外部干擾還是內(nèi)部局放信號(hào)。此類問(wèn)題的解決方法分為兩步：首先采用頻段濾波法，將檢測(cè)頻段調(diào)整到300MHz-800MHz區(qū)間，該區(qū)間為GIS內(nèi)部局放信號(hào)的主要輻射頻段，可有效排除800MHz移動(dòng)通訊信號(hào)、2.4GHzWIFI信號(hào)、雷達(dá)信號(hào)等外部干擾；其次采用時(shí)間差定位法，用兩個(gè)UHF傳感器沿疑似缺陷氣室的軸向布置，間距設(shè)置為1m，計(jì)算信號(hào)到達(dá)兩個(gè)傳感器的時(shí)間差，結(jié)合電磁波在GIS內(nèi)部的傳播速度（0.3m/ns），定位信號(hào)來(lái)源，若信號(hào)來(lái)源位于GIS外殼外部，則判定為干擾信號(hào)，若位于GIS內(nèi)部則判定為局放信號(hào)。

第二個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題是GIS局放缺陷識(shí)別準(zhǔn)確率低，單一檢測(cè)方法的識(shí)別準(zhǔn)確率不足70%。此類問(wèn)題的解決方法是建立多維度特征融合識(shí)別模型，同步采集UHF的頻譜特征、超聲的振動(dòng)特征、PRPD的相位特征三類共17項(xiàng)特征參數(shù)，與標(biāo)準(zhǔn)缺陷庫(kù)的12類典型缺陷特征進(jìn)行匹配，同時(shí)結(jié)合設(shè)備的運(yùn)行年限、歷史故障記錄、SF6氣體分解產(chǎn)物檢測(cè)數(shù)據(jù)綜合判斷。據(jù)中國(guó)電力科學(xué)研究院2025年測(cè)試數(shù)據(jù)，采用多特征融合的缺陷識(shí)別準(zhǔn)確率可達(dá)92%以上，比單一UHF檢測(cè)提升27個(gè)百分點(diǎn)【3】。對(duì)于暫無(wú)匹配特征的新型缺陷，可采用X射線成像、SF6氣體組分檢測(cè)等輔助手段進(jìn)一步核驗(yàn)，避免誤判、漏判。

第三個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題是現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾強(qiáng)，導(dǎo)致檢測(cè)靈敏度不足，無(wú)法識(shí)別微弱局放信號(hào)。此類問(wèn)題的解決方法分為三類：一是采用定向耦合UHF傳感器，傳感器的信號(hào)接收角度設(shè)置為30°，僅采集傳感器正前方的信號(hào)，減少非目標(biāo)方向的干擾信號(hào)接入；二是采用開(kāi)窗式檢測(cè)技術(shù)，直接耦合盆式絕緣子外露部分的電磁波信號(hào)，比外殼耦合的檢測(cè)靈敏度提升40%以上；三是對(duì)于干擾特別強(qiáng)的換流站、城市核心區(qū)變電站，可采用停電離線檢測(cè)的方式，結(jié)合振蕩波電壓加壓開(kāi)展局放檢測(cè)，排除現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境的干擾，提高檢測(cè)準(zhǔn)確率。

五、安全注意事項(xiàng)

GIS局部放電檢測(cè)多為帶電作業(yè)，需嚴(yán)格遵守電力安全工作規(guī)程的要求，避免發(fā)生人身傷害、設(shè)備損壞、電網(wǎng)運(yùn)行異常三類事故。

首先是人身安全防護(hù)要求，檢測(cè)人員需穿戴合格的安全帽、絕緣鞋、工作服，與帶電部位的安全距離需符合《*電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程（變電部分）》2023版的要求：110kV電壓等級(jí)不小于1.5m，220kV電壓等級(jí)不小于3m，500kV電壓等級(jí)不小于5m，檢測(cè)過(guò)程中不得觸碰GIS的接地端子、操作機(jī)構(gòu)、SF6閥門等部件，不得跨越安全圍欄。對(duì)于SF6氣體泄漏的氣室，檢測(cè)人員需佩戴正壓式呼吸器，避免吸入有毒分解產(chǎn)物。

其次是設(shè)備與電網(wǎng)安全要求，檢測(cè)過(guò)程中不得拉扯連接線，避免傳感器脫落砸傷設(shè)備或人員；現(xiàn)場(chǎng)不得使用產(chǎn)生強(qiáng)電磁輻射的設(shè)備，檢測(cè)設(shè)備的電磁輻射水平需符合《電磁環(huán)境控制限值》（GB 8702-2014）的要求，避免影響變電站繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)化裝置的正常運(yùn)行；檢測(cè)過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)GIS設(shè)備出現(xiàn)異響、漏氣、外殼發(fā)熱等異常現(xiàn)象，需立即停止作業(yè)，撤離至安全區(qū)域并上報(bào)調(diào)度部門。

*后是缺陷處置安全要求，當(dāng)判定為嚴(yán)重局部放電缺陷（信號(hào)幅值超過(guò)背景噪聲20dB以上，且持續(xù)存在，同時(shí)SF6氣體檢測(cè)發(fā)現(xiàn)SO2、H2S等分解產(chǎn)物）時(shí)，需立即上報(bào)調(diào)度部門，根據(jù)設(shè)備重要性安排停電檢修，不得拖延，避免GIS絕緣故障引發(fā)設(shè)備爆炸、大面積停電等惡性事故。

六、維護(hù)保養(yǎng)建議

GIS局放檢測(cè)設(shè)備屬于精密電子儀器，規(guī)范的維護(hù)保養(yǎng)可有效延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

首先是日常存放要求，設(shè)備需存放在干燥、防塵、溫度范圍為-10℃~40℃、相對(duì)濕度不超過(guò)80%的環(huán)境中，避免陽(yáng)光直射、遠(yuǎn)離強(qiáng)酸堿、強(qiáng)電磁輻射源。傳感器的耦合面需定期用無(wú)水乙醇擦拭，避免沾染灰塵、油污影響耦合效率，連接線需規(guī)整存放，避免彎折、擠壓導(dǎo)致內(nèi)部線芯斷裂。

其次是定期校準(zhǔn)要求，依據(jù)《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)試儀》（DL/T 846.6-2018）的要求，檢測(cè)設(shè)備每年需送具備計(jì)量校準(zhǔn)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)開(kāi)展一次校準(zhǔn)，校準(zhǔn)參數(shù)包括靈敏度、幅值誤差、頻率響應(yīng)范圍、相位測(cè)量誤差，校準(zhǔn)合格后粘貼校準(zhǔn)標(biāo)識(shí)方可投入使用，校準(zhǔn)不合格的設(shè)備需進(jìn)行維修，重新校準(zhǔn)合格后方可使用。

*后是使用后維護(hù)要求，每次檢測(cè)完成后，需及時(shí)清理設(shè)備表面的灰塵、耦合劑，檢查傳感器、連接線是否完好，將設(shè)備電量充滿后存放。每3個(gè)月需開(kāi)展一次開(kāi)機(jī)自檢，確認(rèn)設(shè)備功能正常，長(zhǎng)期存放的電池需每隔6個(gè)月開(kāi)展一次充放電循環(huán)，避免電池容量衰減，延長(zhǎng)電池使用壽命。

七、實(shí)戰(zhàn)案例分享

2025年8月，某省電力公司檢修公司對(duì)省內(nèi)220kVXX變電站開(kāi)展GIS帶電檢測(cè)，該變電站GIS設(shè)備投運(yùn)年限12年，共18個(gè)間隔，本次檢測(cè)采用UHF局放檢測(cè)聯(lián)合超聲檢測(cè)的方案，使用設(shè)備為康高特子龍高頻局放測(cè)試儀。

檢測(cè)過(guò)程中，運(yùn)維人員在220kV#1主變進(jìn)線間隔GIS氣室檢測(cè)到UHF信號(hào)幅值為-42dBm，超過(guò)背景噪聲23dB，PRPD圖譜正負(fù)半周對(duì)稱，集中在0°-90°和180°-270°相位區(qū)間，符合金屬*放電的特征。隨后運(yùn)維人員采用超聲檢測(cè)核驗(yàn)，在同一位置檢測(cè)到幅值為45dB的超聲信號(hào)，與UHF信號(hào)相位同步，進(jìn)一步確認(rèn)是內(nèi)部局放信號(hào)。為驗(yàn)證缺陷嚴(yán)重程度，運(yùn)維人員采集該氣室的SF6氣體開(kāi)展組分檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)SO2含量為12μL/L，超過(guò)《六氟化硫電氣設(shè)備分解產(chǎn)物試驗(yàn)方法》（DL/T 1205-2021）規(guī)定的注意值（5μL/L），判定為內(nèi)部金屬*嚴(yán)重缺陷。

隨后該公司安排該間隔停電檢修，開(kāi)蓋后發(fā)現(xiàn)盆式絕緣子表面存在1.2mm的金屬毛刺，為安裝時(shí)遺留的缺陷，打磨處理后復(fù)檢測(cè)試無(wú)局放信號(hào)，SF6氣體組分恢復(fù)正常，順利投運(yùn)。該案例有效避免了一起突發(fā)性GIS絕緣故障，減少直接經(jīng)濟(jì)損失約1200萬(wàn)元，被收錄入國(guó)網(wǎng)設(shè)備部《2025年電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修典型案例集》【4】。

八、參考文獻(xiàn)

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【4】*電網(wǎng)有限公司設(shè)備管理部. 2025年電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修典型案例集[R]. 北京: *電網(wǎng)有限公司, 2025.