電氣設備帶電檢測述評

周衛華，謝耀恒，呂玉宏，雷紅才，葉會生，段肖力

(1.國網湖南省電力公司電力科學研究院，湖南長沙410007；2.國網湖南省電力公司，湖南長沙410007)

電氣設備帶電檢測述評

周衛華1，謝耀恒1，呂玉宏2，雷紅才2，葉會生1，段肖力1

(1.國網湖南省電力公司電力科學研究院，湖南長沙410007；2.國網湖南省電力公司，湖南長沙410007)

文中從帶電檢測方法、缺陷類型的識別和局部放電源的定位及帶電檢測工作管理等幾個方面進行歸納，綜述這些方面近年來的重要研究成果和進展，討論現有帶電檢測技術的局限性、局部放電源的嚴重程度評估方法、不同類型電壓作用下局部放電的檢測與分析、帶電檢測發展模式、帶電檢測工作信息化和智能化及基于不停電檢測的狀態檢修體系建立等目前帶電檢測研究及實踐中存在的問題，提出今后研究和應用中可能的發展方向。

帶電檢測；局部放電；模式識別；嚴重程度評估；信息化；狀態檢修

輸變電設備帶電檢測是設備狀態檢測和診斷的重要手段，是獲得設備狀態量并及時發現設備潛伏性運行隱患的有效方法。自20世紀60年代開始，歐美電力工業發達國家在電網中逐步采用狀態檢修模式，部分國家通過采用帶電檢測加故障檢修模式，已基本實現零計劃停電檢測。帶電檢測技術在國外發展較早，特別是針對帶電檢測和在線監測技術的探索研究已有40多年的歷史〔1-3〕。國內電力設備檢修在過去較長時間內強調停電檢修的計劃性和全面性，帶電檢測技術發展相對緩慢。近年來，隨著狀態檢修工作理念的逐步深入，帶電檢測技術得到了極大的重視，相對較成熟的有變壓器油色譜分析、紅外熱像檢測、超聲波局部放電檢測等，在結構復雜的變壓器中超聲波、特高頻局部放電檢測等技術也處于積極研究探索應用階段〔4-7〕。

近年來，國家電網公司高度重視帶電檢測工作推廣應用，部分省電力公司如北京、浙江、江蘇、上海、湖南等公司已建立了較為完備的帶電檢測管理與技術體系，積累了較多的應用成果，逐步出臺了相關的帶電檢測管理規定、指導意見，并制定了帶電檢測技術現場應用導則和儀器技術規范，國內帶電檢測工作方興未艾，正朝著有序、規范化方向推進。

作為電氣設備絕緣性能重要的評價手段，帶電檢測技術中的局部放電的檢測與分析是研究機構、設備制造廠商及電力系統運行部門最為關心的問題，對于電氣設備內部故障，特別是突發性故障早期、局部放電的檢測比介損測量、油色譜分析、SF6氣體分析等手段更為靈敏和有效，已成為近年來帶電檢測技術發展的重要方向〔8-10〕。隨著近年來高電壓等級電網的大量建設，對設備安全可靠運行的重視程度日益增加，電氣設備局部放電的研究及現場應用獲得了極大的進展。

文中針對電氣設備帶電檢測現狀，綜述了近年來帶電檢測技術尤其是局部放電檢測和分析以及帶電檢測工作管理等方面的相關重要研究成果與實踐成效，討論了目前電氣設備帶電檢測研究及實踐中存在的問題及可能的解決思路，并提出了今后研究和應用中可能的發展方向。

1 帶電檢測技術簡述

電氣設備種類較為繁多，不同種類的設備帶電檢測技術和方法各異，檢測技術和設備的先進性和推廣程度也各不相同。目前應用在電力系統中的帶電檢測技術主要分為油氣、介損電流、成像檢測和局部放電等四大類。

1.1 油氣類檢測技術

油氣類檢測技術主要包括油中溶解氣體分析法和SF6氣體分解產物分析法，油中溶解氣體分析是診斷變壓器、互感器等充油設備潛伏性故障的有效方法。目前，主要采用氣相色譜法對油中溶解氣體組分含量進行分析，通過脫氣將溶解氣體從油中定量地脫出，實現H2，CH4，C2H4，C2H6，C2H2，CO，CO2等7種組分的分析，根據三比值法可對故障類型做初步診斷。該技術應用成熟，且已有國家和行業標準可供參考〔11〕。

SF6氣體分解產物分析是利用SF6在局部放電和過熱的作用下發生分解，生成多種類型的氣體產物實現對SF6絕緣類設備的故障診斷。近年來眾多研究者對影響SF6氣體分解產物的各種因素及利用SF6氣體分解產物進行故障類型識別等相關內容進行了大量研究，取得了大量的成果，有力推動了該方面研究與應用的進展〔12-13〕。

1.2 介損電流類檢測技術

介損電流類檢測技術主要包括變壓器鐵芯接地電流測試、避雷器運行中持續電流檢測和容性設備相對介損及電容量測試。目前，國內外都把鐵芯接地電流作為診斷大型變壓器鐵芯短路故障的特征量，在現場通常利用特制線圈制作的高靈敏度傳感器，在不改變原設備接線的情況下，選擇信號取樣點在變壓器鐵芯接地引出線處進行測量。

避雷器運行中持續電流檢測主要應用對象是無間隙金屬氧化物避雷器，通過測試運行全電流、阻性電流及阻抗角等反映避雷器運行狀況。避雷器帶電測試過程中，現場的各種干擾較多，目前應用較多的測試方法是補償法測量阻性泄漏電流，該檢測方法能夠較好地消除現場的干擾，得到較為準確的試驗數據〔14〕。

相對介損及電容量檢測是在設備運行條件下應用同相相對比較法對電容型設備的介質損耗因素和電容量進行測量，適用于有末屏或電容低壓端引出的電容型設備，如高壓套管、電流互感器、耦合電容器、電容式電壓互感器等〔15〕。

1.3 成像類檢測技術

在電網應用較為成熟的成像類帶電檢測技術主要有紅外熱成像檢測和紫外成像檢測。紅外熱成像檢測主要用來檢測電器設備的發熱故障點，該技術幾乎可以測量表面發出紅外輻射不受阻擋的任何設備，但也有一定的局限性，如不能測量對于距離設備表面較遠的某些設備內部故障部位等。目前的研究主要集中在基于紅外熱圖像的缺陷自動識別和在線監測系統開發等方面〔16〕。另外，紅外成像技術在SF6氣體泄漏檢測中也有應用，可實現SF6電氣設備的帶電檢漏和泄漏點的精確定位，由于具有非接觸、高靈敏度、無需背景等優勢，在電網應用愈發廣泛并取得了不錯的效果。

紫外成像法主要用于檢測設備表面由于外傷、污穢或絕緣缺陷等形成的局部放電。檢測光子數量受到檢測距離、增益、氣壓、溫度等因素的影響使得該技術應用具有局限性。近年來已有學者在紫外圖像預處理算法、邊緣檢測算法和圖像參數提取方法等方面開展了大量研究，根據紫外圖像快速準確判斷出電力設備的放電程度和放電位置，具有較高的實用價值〔17-18〕。

1.4 局部放電類檢測技術

局部放電是絕緣介質中局部區域擊穿導致的放電現象，是造成絕緣劣化的主要原因。局部放電的檢測都是以局部放電發生時所產生的各種物理量的檢測為基礎。目前，在電網中應用較為廣泛的檢測方法有特高頻法、超聲波法、暫態地電壓法和高頻法。對局部放電源的定位往往借助這些常見的檢測方法，通過多個傳感器的檢測和空間信號分析等進行定位。

1.4.1 局部放電檢測方法

電力設備內發生局部放電時的電流脈沖(上升沿為ns級)能在內部激勵頻率高達數GHz的電磁波，通過檢測這種特高頻電磁波信號實現對局部放電的檢測〔9〕。研究表明，GIS系統如同一系列的諧振腔，諧振腔中信號傳播損耗小，信號傳播時間長，通常1個ns級的局部放電信號可以持續1 ms以上，有利于信號的檢測。特高頻檢測頻段高(通常為300～3 000 MHz)，具有抗干擾能力強、檢測靈敏度高等優點，可用于電力設備局部放電類缺陷的檢測、定位和故障類型識別，以英國DMS公司為代表的特高頻局放檢測設備得到了廣泛應用。就特高頻法本身而言，近十幾年來并未有大的改變，但特高頻信號的檢測技術，特別是特高頻傳感器技術近年來的發展較快，涌現出了一系列不同結構、不同形式及適用于不同場合的特高頻傳感器〔19〕。

超聲波檢測可對頻率為20～200 kHz的聲信號進行采集、分析和判斷。局部放電產生的聲頻譜分布很寬，在GIS的局部放電檢測中，超聲波檢測傳感器諧振頻率一般在40 kHz左右。而在變壓器中，其諧振頻率一般在150 kHz左右。除了局部放電產生的聲波外，自由金屬顆粒撞擊導體、操作導致的機械振動等也會產生聲波。超聲波檢測法中已得到較多研究的是放電類型識別，其中針對自由顆粒，有許多學者開展了通過飛行時間和超聲信號幅值等因素對其危險性的評估〔20-21〕。

暫態地電壓法(頻率范圍通常為3～100 MHz)，用來判斷設備內部是否存在絕緣故障，廣泛應用于開關柜、環網柜等設備的內部絕緣缺陷檢測。研究結果表明，暫態地電壓檢測技術對尖端放電、懸浮放電和絕緣子內部放電比較敏感，檢測效果較好，而對沿面放電不敏感，因此常將其與超聲波檢測法配合使用。英國EA公司的便攜式局放檢測設備集成了暫態地電壓和超聲波2種方法，得到了廣泛的應用。

高頻檢測法是局部放電帶電檢測中常用的測量方法，其檢測頻率范圍通常為3～30 MHz，可廣泛應用于高壓電力電纜及其附件、變壓器、電抗器、旋轉電機等電力設備的局放檢測。由于高頻法檢測頻率相對較低，現場測試容易受到各種電磁干擾的影響，如何將干擾信號去除是其較為困難和關鍵的問題之一。文獻〔22〕提出了一種較為獨特的基于脈沖波形特征分類的處理方法剔除噪聲，即將噪聲脈沖和局放脈沖進行時域和頻域的轉換，分別計算每個脈沖波形的等效時間T和等效頻寬W，將其映射到T—W的二維平面上進行聚類，根據噪聲聚類和局放聚類的不同，從而將噪聲和局放信號分離，該方法的噪聲分離流程如圖1所示。

圖1 等效時頻法進行噪聲排除的示意圖

1.4.2 局部放電類型的模式識別技術

不同類型的放電缺陷對絕緣的破壞程度有著很大的差異。為了有效地實現分類識別，就需要選擇和提取能夠反映不同放電缺陷的本質特征，形成放電特征指紋庫。目前局部放電特征提取常用的方法主要有統計特征參數法、分形特征參數法等。這些特征來自于實驗室模擬試驗和已被驗證了的現場檢測結果，構成典型模式樣本庫。統計特征參數提取方法主要基于局部放電相位圖譜PRPD(如圖2所示)，文獻〔23〕提出了采用包括偏斜度sk，陡峭度ku，局部峰個數Pe，不對稱度Q，相關系數c等描述PRPD圖譜特征的統計算子進行局放模式識別，這是目前應用最為廣泛的特征提取方法。近年來，許多學者研究了基于分形思想提取分形維數、空缺率等算子來進行模式識別，取得了不錯的效果〔24-25〕。

圖2 局部放電PRPD圖譜

局放模式識別的流程是檢測到放電信號，提取相關描述圖譜特征的算子，將所提取的算子樣本和典型模式指紋庫進行比較，確定其局部放電的類型。隨著人工智能技術的發展，基于人工神經網絡、支持向量機等智能算法得到廣泛的應用，大大提高了放電缺陷識別的準確性和客觀性，目前應用最多的識別算法是神經網絡算法〔9，10，26〕。但是，目前各種智能算法尚未達到完善的程度，由于局部放電的復雜性及實際有效樣本不足等原因，在實際檢測中，往往還需要人工干預才能做到放電類型的準確識別。

1.4.3 局部放電源的定位技術

局部放電源的定位是評價局部放電危險程度的關鍵步驟之一，也是局部放電研究領域的一個熱點。局部放電源的定位主要有特高頻定位法、超聲波定位法以及它們相互結合使用的方法。在GIS中，一般采用2個傳感器，根據局部放電信號到達不同傳感器的時間差以及信號傳播速度，計算局部放電源的位置。在變壓器局部放電源定位中，通常至少需要4個傳感器布置在不同側的箱壁上，同樣也是利用局放信號到達不同傳感器的時間差，采用空間定位算法計算得到放電源的位置。局部放電源的定位難點在于不同傳感器信號時延的獲取和空間定位算法。文獻對比分析了多種時延計算方法，研究認為基于最小二乘均方算法LMS的自適應時延估計法是比較理想。近年不少學者研究了遺傳算法、粒子群算法、自適應優化算法等空間定位算法的有效性〔27-28〕。由于變壓器結構復雜、傳感器安裝的限制及定位算法的誤差，特別是在運行中變壓器局部放電源定位方面的應用還有待進一步深入研究。

2 當前帶電檢測工作管理狀況

在國內，經過多年的發展和積累，帶電檢測技術在近十幾年來實現了迅猛的進步，同時，借助狀態檢修管理理念的深入推廣，帶電檢測技術得到了更多的重視和發展。相應地，帶電檢測工作組織模式、實施流程、數據管理、隊伍建設、標準體系建立等方面也開展并取得了一系列成果。

2.1 工作機制和流程

在國內，電網設備帶電檢測工作實行的是統一管理，分級負責。以國家電網公司為例，各級運維檢修部門是帶電檢測工作歸口管理部門，各級設備狀態評價中心是帶電檢測工作的技術支撐單位，設備運維及檢修單位是帶電檢測工作的具體實施單位。其中特高壓交流變電站和直流換流站執行中國電科院—省電科院—省檢修公司三級檢測機制；其它變電站(換流站)執行省電科院—省檢修公司、地市公司二級檢測機制。各電力公司帶電檢測工作基本構建了普測預警與專業診斷相結合的檢測模式。變電站運維人員開展操作簡單、技術相對成熟的帶電檢測現場普測，電科院為主的專業技術人員開展判斷復核檢測或各專業聯合檢測。

在帶電檢測工作推進上，通過明確檢測項目、標準、方法和周期以及規范工作流程，確保狀態檢測工作有序開展。以國網湖南省電力公司為例，建立了電力設備全過程帶電檢測機制。即在基建設備投產驗收階段，結合設備交接試驗，開展設備局放帶電檢測；在新設備投產后1個月內，開展設備首輪全面帶電檢測，收集設備狀態初值；并在整個設備運行階段，結合設備運行工況變化，開展設備帶電檢測工作，對部分重點設備開展可移動式連續在線監測，掌控設備運行狀態。

在帶電檢測數據管理基礎上，開展設備動態評價。目前主要做法是定期將檢測數據匯總至各電力公司狀態評價中心，開展帶電檢測數據的整理、比對、篩選和維護，結合設備解體和監控信息進行綜合分析，開展典型故障復現和帶電檢測技術比對工作，總結檢測技術的有效性和針對性。

2.2 管理規定與標準體系

目前，帶電檢測工作管理上的指導性文件比較少，以國家電網公司為例，代表性的僅有《輸變電設備狀態檢修試驗規程》(Q/GDW 1168)和《變電設備帶電檢測工作指導意見》(運檢一〔2014〕108)。2個文件規定了帶電檢測組織機構、工作內容、工作要求和評估考核，并明確了檢測項目、周期、要求等，具有一定的指導意義。但還需進一步細化從計劃制定、現場實施、數據分析、狀態評價到跟蹤檢測等系統化的標準流程體系。

目前，只有油氣和成像類檢測技術有國家或行業標準，局部放電類帶電檢測技術標準尤其匱乏。目前常用的特高頻法、超聲波法和高頻法一直未有相關權威標準頒布，盡管近幾年頒布了一些相關的企業標準。IEC于2011年試圖提出局部放電特高頻和超聲波檢測的標準IEC 62478，并提出了該標準的草案，但至今未見正式標準頒布〔23〕。以國家電網公司為例，目前總共頒布了12項帶電檢測現場技術應用導則，還有SF6氣體純度、開關設備機械特性、開關設備分合閘電流、變壓器有載分接開關聲學指紋、電抗器振動測試和X射線成像檢測等6項由于應用較少、不夠成熟而暫未發布，其帶電檢測企業標準體系框架如圖3所示。

圖3 國家電網公司帶電檢測技術標準

帶電檢測儀器質量的好壞直接影響現場測試數據的準確性，目前僅發布了帶電檢測儀器技術規范企業和行業標準。以國家電網公司為例，目前總共發布了15項帶電檢測儀器企業技術規范。針對帶電檢測裝置的校驗，有些單位已經開展了相關的研究及應用，文獻〔29〕等研究了利用吉赫茲橫電磁波(GTEM)小室進行特高頻傳感器靈敏度的校驗工作，并建立了1套特高頻局部放電校驗平臺，示意圖如圖4所示。文獻〔30〕提出了1種超聲波局部放電校驗方法，利用標準超聲波傳感器來校驗待測傳感器，并開展了初步的校驗比對工作。

2014年，國家電網公司制定了帶電檢測裝備校驗比對能力評價工作方案。在中國電力科學研究院及北京和冀北電力科學院的技術支撐下，依托該方案，2015年福建、浙江、陜西、湖南等部分省級電力科學研究院建立了帶電檢測裝置校驗平臺，對設備進行不同方面的檢測，來評價其檢測效果和工作可靠性?？梢?，帶電檢測裝備校驗工作正朝著實用化階段發展。

圖4 特高頻局部放電校驗系統示意圖

3 存在的問題與未來的發展

電氣設備帶電檢測技術經過多年的發展已經形成了一套完成的檢測方法和檢測流程，尤其是近年來特高頻和超聲波等局部放電類帶電檢測技術發展較快，取得了一系列重要進展。帶電檢測技術在現場實際應用逐漸廣泛和深入，發現了眾多電氣設備缺陷和故障，避免了事故的發生，但仍有缺陷或故障無法避免，特別是局部放電類的缺陷或故障仍是電氣設備無法從根本上避免的頑疾。盡管目前帶電檢測工作建立了一些管理機制、劃分了各級職責，但由于電網的快速發展與檢測人員不足的矛盾，導致帶電檢測現場工作日益繁重、帶電檢測數據深入分析欠缺等，也影響著帶電檢測的進一步發展，除了以上提到的一些問題外，帶電檢測特別是局部放電檢測依然存在諸多問題需要解決。

3.1 局部放電檢測技術盲點

電力變壓器和GIS主要的局部放電檢測技術主要為特高頻法和超聲波法，但在現場檢測中發現這2種方法并不能發現所有缺陷。文獻〔9〕以實驗室GIS典型缺陷為例開展了不同檢測方法有效性的研究，發現對于盆式絕緣子內部氣隙放電，由于絕緣環氧樹脂材料會吸收超聲波，使得超聲波法完全不能檢測到局部放電信號；對于盆式絕緣子沿面放電，由于局部放電產生的電荷部分通過盆式絕緣子泄漏，導致放電脈沖信號的起始沿降低，所激發的特高頻信號相對較弱，因此特高頻法和超聲波法對于涉及盆式絕緣子固體絕緣的放電檢測效果有限，而沿面放電是GIS最為嚴重的缺陷類型?，F場就出現過GIS安裝有特高頻局放在線監測裝置無報警而閃絡的情況，剛剛進行過超聲波檢測的GIS發生盆式絕緣子閃絡的事故，這說明了目前現場常用的檢測方法還存在一定的局限性，不能完全檢測所有缺陷。

對于運行中的變壓器，能安裝特高頻傳感器的位置有限，只能通過放油閥及放油管道進行安裝。文獻〔31〕研究了實驗室下不同結構的放油閥對特高頻信號衰減規律的影響，發現只有通過球閥或閘閥且傳感器盡量貼近變壓器內壁才有可能檢測到較強幅度的特高頻信號，但沒有考慮在實際變壓器有繞組、鐵芯等復雜結構下，局部放電缺陷位于繞組內部、繞組與鐵芯之間不同對特高頻信號傳播規律和檢測效果的影響。因此更為精確的檢測技術的持續研究仍是局部放電研究領域的重要研究內容之一。

3.2 局部放電嚴重程度評估

對GIS的嚴重程度評估方面，文獻〔32〕根據GIS設備中局部放電缺陷類型的辨識結果以及放電風險評估的影響因素，以故障概率和故障后果來決定局部放電故障的預警等級。文獻〔33〕針對GIS設備中絕緣子沿面放電缺陷進行了長期的試驗獲取了豐富的實驗數據，詳細分析了不同放電缺陷發展過程中的物理過程，并依據局部放電灰度圖像特征參數對局部放電的發展過程進行了劃分，建立了相應的放電嚴重程度評估方法。CIGRE WG D1.03工作組則建立了詳細的基于局部放電檢測的危險評估流程，檢測到局部放電后，根據缺陷位置、外加電壓的波形和水平、放電持續時間及缺陷類型等4個因素進行絕緣失效概率的計算，進而進行嚴重程度的評估〔23，34〕。該流程可在出廠試驗、交接試驗及運行過程中進行評估，其推薦的局部放電嚴重程度評估流程如圖5所示。

圖5 CIGRE推薦的局部放電嚴重程度評估流程

雖然目前針對GIS局部放電嚴重程度開展了一些研究，但是嚴重程度等級的劃分原則仍有較大主觀性，且缺少現場實測數據的支撐；另外，對于變壓器等其他設備的相關研究未見報道，由于設備結構和絕緣介質的不同，還需要基于更為深入的檢測結果分析針對性構建嚴重程度評估方法及流程。

3.3 不同類型電壓作用下局部放電的檢測和分析

隨著高壓直流輸電技術的發展，直流輸電工程越來越多地應用于遠距離大規模輸電。近年來，直流電壓作用下直流設備的局部放電檢測得到了重視，已有許多學者和機構開展了這方面的研究，主要集中在直流電壓下局部放電機理、特性和檢測技術的研究，以及復合電壓下電氣設備的局部放電特性，研究認為交流電壓主要影響局部放電強度，直流電壓則影響局部放電發生的位置和極性。

此外，沖擊電壓下局部放電的檢測近年來也是研究的熱點，但是單一沖擊耐壓不能發現所有類型的局部放電缺陷，若結合局部放電帶電檢測將沖擊電壓則以往單純的耐壓試驗提升為診斷性試驗，能極大地提升現場沖擊電壓下設備的絕緣評估準確程度。文獻〔35〕系統地研究了GIS絕緣系統在振蕩型沖擊電壓下局部放電的檢測及分析方法，并在現場進行了應用。

總之，目前越來越多的研究開始關注直流、沖擊等電壓作用下電氣設備的局部放電檢測與分析，一方面從局部放電角度分析在這些電壓作用下電氣設備絕緣系統的局部放電特性，另一方面在耐壓試驗中開展局部放電檢測和分析，從而提高絕緣診斷的準確程度，這也是局部放電研究領域的一個趨勢。因此未來應進一步加強在直流電壓、復合電壓及沖擊電壓下局部放電的相關研究。

3.4 帶電檢測模式

隨著檢修模式由計劃檢修向狀態檢修模式轉變，電力設備檢測方式經歷了計劃停電檢測、帶電檢測、在線監測。從技術上看，在線監測是未來設備檢測方式的發展趨勢，但由于在線監測近年來監測裝備本身出現了不少問題，現在又有從在線監測回歸到以帶電檢測為主的趨勢。不論是帶電檢測還是在線監測，兩者本質是相同的，兩者都只是手段，發現設備缺陷避免事故是最終的目的。目前來看，比較經濟的方式是以帶電檢測開展設備狀態普測，發現有疑似異常的設備進行短期移動式在線監測是比較合適的方式，但是對于重要的設備，進行持續的在線監測仍是不可或缺的重要環節。

目前在線監測爭議較大的根本原因是在線監測裝置本身的不可靠性。文獻〔36〕統計分析了在線監測技術在國家電網公司的應用狀況，指出隨著在線監測裝置安裝數量的增加，裝置故障次數也在逐步增加，其中傳感器和測量系統的故障尤為突出，說明在線監測裝置本身的不可靠性仍是一個重要問題。裝置本身運行不穩定、故障率高、維護工作量大、檢測數據不穩定，這些都是影響在線監測技術進一步應用的重要原因。除了在線監測裝置本身的不可靠性外，另外一個重要原因是在線監測裝置的抗干擾性能不足，現場實際運行中，經常出現誤報警的情況，給運行維護帶來很大的工作量。其實這些問題在帶電檢測設備上也同樣存在。目前已有一些單位建立了帶電檢測裝置和在線監測裝置入網檢測平臺，對入網的設備進行不同方面的檢測，來評價設備的質量。針對檢測裝備的抗干擾性能，也有必要建立一個評價體系和相應的平臺，用來開展入網的檢測設備的抗干擾性能評估。目前國網湖南省電力公司正在開展這方面的一些研究，針對現場檢測中常見的干擾源，研制相應的干擾源信號產生和檢測平臺，建立帶電檢測設備抗干擾性能的評價體系及相關標準。

3.5 帶電檢測工作信息化和智能化

目前，帶電檢測工作業務還存在若干問題，如帶電檢測數據整合性、系統性不夠，現場工作收集的數據種類多、數量大，當設備帶電檢測出現問題時，只能采用從往期測試數據中一一查找比對的方式，分析過程繁瑣、低效；此外帶電檢測數據多以分散的方式存放在各運行單位，導致深入的大數據分析不夠。帶電檢測工作的遠程診斷和網絡化程度也不夠，無法充分實現診斷知識與數據共享，不能彌補現場工作人員經驗的不足，提高故障診斷的準確性。

隨著技術的不斷發展，移動、云計算、物聯網技術在電力行業得到了廣泛的應用。南方電網公司已對物聯網技術在電網企業中的應用進行了初步研究。文獻〔37〕認為電氣設備物聯網是一個以物聯網為基礎的輸變電設備智能監測、狀態評估和全壽命周期管理一體化系統。目前，國家電網公司也提出了智能運檢管控系統，即通過接入多個系統的數據實現設備的全面狀態診斷，在此方面已開展了一些研究開發工作。未來帶電檢測技術應重點往“互聯網+智能檢測”方向發展，進一步加強與大數據、云計算、物聯網、無人機、機器人等先進信息通信技術和智能運檢裝備的緊密結合，實現檢測終端智能化、數據管理信息化、數據診斷遠程化。

3.6 基于不停電檢測的狀態檢修體系

隨著成熟帶電檢測技術的推廣與應用，帶電檢測已成為掌握設備狀態最主要的手段之一。目前，隨著電網規模的日益增長與擴大，檢修人員的工作量逐年遞增，生產承載壓力逐漸變大，以國家電網公司為例，即使根據其頒布的《輸變電設備狀態檢修試驗規程》(GDW 1168—2013)對狀態檢修的最長檢修周期進行調整:對開展了帶電檢測的設備，其最長檢修周期可為6年；如設備狀態良好，則還可在此基礎上延長1年，即最長檢修周期可達到7年，仍然不能滿足在最長檢修周期內所有電氣設備開展停電檢修的要求。國內浙江、江蘇、上海等發達地區已經開始探索再延長或取消停電例試周期，輔以帶電檢測和在線監測的方式掌握設備狀態的不停電狀態檢修體系，一定程度上緩解了生產壓力。2015年湖南電網開展了“適應未來電網發展的設備帶電檢測及診斷體系軟科學課題研究”，獲得了不同主設備的優化關鍵狀態量；目前正在開展基于不停電檢測的開關柜狀態檢修工作，為不停電檢修體系建立奠定了初步基礎。

4 結論

1)目前應用在電力系統中的帶電檢測技術主要分為油氣、介損電流、成像檢測和局部放電等四大類。油氣類和成像檢測類已有國家和行業標準。介損電流類檢測技術使用簡單，對人員水平要求不高。局放類帶電檢測技術無權威標準，要求使用者有較高專業知識水平和現場經驗。

2)從局部放電檢測結果提取各種特征算子，使用智能算法實現放電類型的識別是進行局部放電檢測結果準確分析的基礎，未來將有更多的智能算法應用到特征算子提取和模式識別。

3)帶電檢測工作已實現普測和診斷檢測相結合的模式，一些單位也出臺了相關的管理規定和指導意見，帶電檢測工作總體上按照有序、規范地開展。

4)盡管帶電檢測領域已開展了大量的研究，取得了豐碩的研究成果，但仍存在許多問題需要繼續深入的研究，如:進一步研究并提高特高頻和超聲波法或其它新型檢測方法等局部放電檢測技術對涉及GIS盆式絕緣子固體絕緣檢測的靈敏性；進一步研究基于帶電檢測結果評估電氣設備嚴重程度的方法，特別是融合多種信息的局部放電嚴重程度評估方法和流程，提高設備絕緣狀態診斷的準確性；建立入網檢測和抗干擾評估平臺，進一步加強帶電檢測和在線監測裝備的可靠性；結合近年來云計算和物聯網等新興技術，進一步研究基于帶電檢測的電氣設備智能云診斷系統，提高帶電檢測工作效率和提升設備狀態管控能力；重視局部放電非常規檢測技術標準體系的構建，特別是應用較多的特高頻檢測法和超聲波檢測法。

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Review on energized test work of electrical equipments

ZHOU Weihua1，XIE Yaoheng1，LYU Yuhong2，LEI Hongcai2，YE Huisheng1，DUAN Xiaoli1
(1.State Grid Hunan Electric Power Corporation Research Institute，Changsha 410007，China；2.State Grid Hunan Electric Power Corporation，Changsha 410007，China)

This paper summarizes several aspects of energized test methods，pattern recognition of defect types and partial discharge source localization and live testing work management，and reviews these important research results and progress in recent years.Then the paper discusses the limitations of art energized test technology，severity assessment methodology of partial discharge source，the detection and analysis of different types of partial discharge voltage applied，the charging detection mode of development，information technology for live testing work.And the paper analyzes the problem in research and application of energized test based on condition-based maintenance system and possible directions for future research and applications.The possible development direction in future research and application are proposed.

energized test；partial discharge(PD)；pattern recognition；severity assessment；informatization；condition based maintenance

TM862.1

B

1008-0198(2016)02-0001-08

周衛華(1971)，男，高級工程師，主要從事電力技術監督管理以及帶電檢測技術研究工作。

10.3969/j.issn.1008-0198.2016.02.001

2016-01-21 改回日期:2016-03-03