在開(kāi)展超聲波局部放電檢測(cè)工作時(shí),需嚴(yán)格遵循對(duì)應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)規(guī)程要求,以此保障檢測(cè)操作的規(guī)范性,同時(shí)確保檢測(cè)結(jié)果具備可對(duì)比性。
一、主要國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
IEC 62478:2016 《High-voltage test techniques - Measurement of partial discharges by electromagnetic and acoustic methods》(高壓試驗(yàn)技術(shù) - 電磁和聲學(xué)方法測(cè)量局部放電),是電磁與聲學(xué)方法檢測(cè)局部放電的核心國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),為超聲波局部放電檢測(cè)提供了核心技術(shù)框架與指導(dǎo)依據(jù)。
二、主要中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)
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GB/T 7354-2018 《高電壓試驗(yàn)技術(shù) 局部放電測(cè)量》,該標(biāo)準(zhǔn)等同采用 IEC 60270,雖核心針對(duì)電氣法局部放電測(cè)量制定,但其中關(guān)于局部放電的定義、基礎(chǔ)概念等內(nèi)容,同樣適用于超聲波檢測(cè)法。
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DL/T 1250-2013 《電力電纜線路局部放電檢測(cè)方法及應(yīng)用導(dǎo)則》,明確規(guī)范了包含超聲波法在內(nèi)的多種檢測(cè)方法,在電力電纜線路局部放電檢測(cè)中的具體應(yīng)用要求。
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DL/T 1630-2016 《氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備局部放電帶電檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》,針對(duì) GIS 設(shè)備的超聲波局部放電檢測(cè),詳細(xì)規(guī)定了對(duì)應(yīng)的技術(shù)要求、檢測(cè)方法及結(jié)果判斷準(zhǔn)則。
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Q/GDW 11059.1-2013 《開(kāi)關(guān)設(shè)備局部放電帶電測(cè)試技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用導(dǎo)則 第 1 部分:超聲波法》,對(duì)開(kāi)關(guān)柜的超聲波局部放電檢測(cè)方法、檢測(cè)周期、信號(hào)分析方式及故障診斷要點(diǎn),作出了具體且細(xì)致的規(guī)定。
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Q/GDW 1168-2013 《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》,作為核心檢修試驗(yàn)規(guī)程,明確將超聲波局部放電檢測(cè)列為開(kāi)關(guān)柜、GIS 等設(shè)備推薦或要求執(zhí)行的帶電檢測(cè)項(xiàng)目。
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JB/T 10785-2007 《局部放電超聲波檢測(cè)儀》,專(zhuān)門(mén)針對(duì)超聲波局部放電檢測(cè)儀本身,制定了技術(shù)條件、性能參數(shù)及設(shè)備自身的測(cè)試方法要求。
三、檢測(cè)流程與判斷依據(jù)
遵循相關(guān)規(guī)程開(kāi)展檢測(cè),核心需把控檢測(cè)全流程操作及科學(xué)的結(jié)果判斷依據(jù),具體內(nèi)容如下:
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檢測(cè)前準(zhǔn)備:提前梳理待檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)行歷史、當(dāng)前運(yùn)行狀況等基礎(chǔ)信息,同時(shí)做好各項(xiàng)安全防護(hù)措施,確保檢測(cè)操作安全開(kāi)展。
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背景噪聲測(cè)量:在遠(yuǎn)離待檢測(cè)設(shè)備的區(qū)域,或設(shè)備已確認(rèn)無(wú)局部放電的位置,完成環(huán)境背景噪聲的測(cè)量,為后續(xù)信號(hào)分析提供參考基準(zhǔn)。
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檢測(cè)策略:采用 “分區(qū)掃描 + 重點(diǎn)測(cè)量” 相結(jié)合的方式,對(duì)設(shè)備斷口、母排連接處、絕緣子等關(guān)鍵部位,進(jìn)行全面且有針對(duì)性的檢測(cè)。
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信號(hào)分析:核心觀測(cè) dB 值(或 μV 值)、50Hz/100Hz 工頻相關(guān)性、相位分布模式(PRPD 譜圖)等特征量,作為結(jié)果判斷的核心依據(jù)。
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判斷方法
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閾值法:將檢測(cè)獲取的信號(hào)與背景噪聲對(duì)比,若信號(hào)幅值顯著高于背景噪聲(如差值大于 5-10 dB),則懷疑設(shè)備存在局部放電問(wèn)題。
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橫向比較法:對(duì)同一變電站內(nèi)同結(jié)構(gòu)、同類(lèi)型設(shè)備的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行對(duì)比分析,信號(hào)幅值明顯偏大的設(shè)備,存在局部放電缺陷的可能性較高。
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趨勢(shì)分析法:對(duì)同一臺(tái)設(shè)備開(kāi)展定期連續(xù)檢測(cè),跟蹤觀測(cè)信號(hào)幅值、相位模式等指標(biāo)的變化趨勢(shì),若指標(biāo)呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),表明設(shè)備內(nèi)部缺陷可能處于惡化階段。
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診斷與報(bào)告:綜合超聲波信號(hào)的幅值、頻率特征、相位模式及聲音特性,結(jié)合設(shè)備自身結(jié)構(gòu)、運(yùn)行歷史等信息,形成綜合診斷結(jié)論;同時(shí)嚴(yán)格按照規(guī)程要求,規(guī)范出具檢測(cè)報(bào)告,明確記錄檢測(cè)過(guò)程、數(shù)據(jù)及診斷結(jié)果。
四、典型缺陷檢測(cè)特征
超聲波局部放電檢測(cè)技術(shù)可有效識(shí)別設(shè)備各類(lèi)局部放電缺陷,不同缺陷的發(fā)生場(chǎng)景及對(duì)應(yīng)的超聲波特征如下:
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表面放電(電痕):多發(fā)生在絕緣子表面臟污、潮濕,或存在導(dǎo)電性污染物的場(chǎng)景;超聲波特征為伴隨連續(xù)的 “嗡嗡” 或 “嘶嘶” 聲,信號(hào)表現(xiàn)穩(wěn)定。
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電暈放電:常見(jiàn)于刀閘觸頭、母排毛刺等尖銳電極邊緣,且多發(fā)生在空氣介質(zhì)中;超聲波特征為有規(guī)律的 “噼啪” 聲,在工頻周期的正負(fù)半波階段均可能檢測(cè)到信號(hào)。
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內(nèi)部放電:因固體或液體絕緣材料內(nèi)部存在氣泡、空隙、分層等問(wèn)題引發(fā);超聲波特征為聲音偏沉悶,信號(hào)強(qiáng)度與缺陷在設(shè)備內(nèi)部的位置深度相關(guān),缺陷定位難度相對(duì)較大。
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懸浮電位放電:設(shè)備內(nèi)部屏蔽罩松動(dòng)、螺絲脫落等未接地金屬部件,因電容耦合形成懸浮電位時(shí)易發(fā)生;超聲波特征為信號(hào)強(qiáng)度高且穩(wěn)定性差,伴隨劇烈的 “噼啪” 或 “噠噠” 聲,屬于危險(xiǎn)性較高的局部放電類(lèi)型。
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電弧放電:導(dǎo)體間直接短路,或通過(guò)污染物形成短路時(shí)引發(fā);超聲波特征為信號(hào)能量巨大,伴隨響亮、刺耳的聲音,表明設(shè)備故障已處于較嚴(yán)重階段。
五、典型應(yīng)用場(chǎng)景
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日常巡檢與狀態(tài)監(jiān)測(cè):將超聲波局部放電檢測(cè)納入設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)體系,定期對(duì)開(kāi)關(guān)柜、變壓器等設(shè)備開(kāi)展普查,建立設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)基線數(shù)據(jù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在缺陷。
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故障定位與診斷:當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常聲響、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)報(bào)警等情況時(shí),利用超聲波局部放電檢測(cè)儀開(kāi)展精準(zhǔn)檢測(cè),實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的定位與故障類(lèi)型的診斷。
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安裝 / 檢修后驗(yàn)收:新設(shè)備投運(yùn)前、現(xiàn)有設(shè)備大修完成后,通過(guò)超聲波檢測(cè)排查因安裝、檢修操作不當(dāng)引發(fā)的母排毛刺、部件接觸不良等問(wèn)題,保障設(shè)備投運(yùn)及復(fù)運(yùn)安全。
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惡劣環(huán)境下的檢測(cè):在電磁干擾較強(qiáng)的變電站等現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中,超聲波檢測(cè)技術(shù)因具備良好的抗電磁干擾特性,相比其他檢測(cè)方法具備獨(dú)特應(yīng)用優(yōu)勢(shì),可保障檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。