超声波局部放电检测仪应用及标准规程

一、主要国际标准

二、主要中国标准

1. GB/T 7354-2018 《高电压试验技术 局部放电测量》，该标准等同采用 IEC 60270，虽核心针对电气法局部放电测量制定，但其中关于局部放电的定义、基础概念等内容，同样适用于超声波检测法。
2. DL/T 1250-2013 《电力电缆线路局部放电检测方法及应用导则》，明确规范了包含超声波法在内的多种检测方法，在电力电缆线路局部放电检测中的具体应用要求。
3. DL/T 1630-2016 《气体绝缘金属封闭开关设备局部放电带电检测技术导则》，针对 GIS 设备的超声波局部放电检测，详细规定了对应的技术要求、检测方法及结果判断准则。
4. Q/GDW 11059.1-2013 《开关设备局部放电带电测试技术现场应用导则 第 1 部分：超声波法》，对开关柜的超声波局部放电检测方法、检测周期、信号分析方式及故障诊断要点，作出了具体且细致的规定。
5. Q/GDW 1168-2013 《输变电设备状态检修试验规程》，作为核心检修试验规程，明确将超声波局部放电检测列为开关柜、GIS 等设备推荐或要求执行的带电检测项目。
6. JB/T 10785-2007 《局部放电超声波检测仪》，专门针对超声波局部放电检测仪本身，制定了技术条件、性能参数及设备自身的测试方法要求。

三、检测流程与判断依据

1. 检测前准备：提前梳理待检测设备的运行历史、当前运行状况等基础信息，同时做好各项安全防护措施，确保检测操作安全开展。
2. 背景噪声测量：在远离待检测设备的区域，或设备已确认无局部放电的位置，完成环境背景噪声的测量，为后续信号分析提供参考基准。
3. 检测策略：采用 “分区扫描 + 重点测量” 相结合的方式，对设备断口、母排连接处、绝缘子等关键部位，进行全面且有针对性的检测。
4. 信号分析：核心观测 dB 值（或 µV 值）、50Hz/100Hz 工频相关性、相位分布模式（PRPD 谱图）等特征量，作为结果判断的核心依据。
5. 判断方法
   • 阈值法：将检测获取的信号与背景噪声对比，若信号幅值显著高于背景噪声（如差值大于 5-10 dB），则怀疑设备存在局部放电问题。
   • 横向比较法：对同一变电站内同结构、同类型设备的检测信号进行对比分析，信号幅值明显偏大的设备，存在局部放电缺陷的可能性较高。
   • 趋势分析法：对同一台设备开展定期连续检测，跟踪观测信号幅值、相位模式等指标的变化趋势，若指标呈现持续增长态势，表明设备内部缺陷可能处于恶化阶段。
6. 诊断与报告：综合超声波信号的幅值、频率特征、相位模式及声音特性，结合设备自身结构、运行历史等信息，形成综合诊断结论；同时严格按照规程要求，规范出具检测报告，明确记录检测过程、数据及诊断结果。

四、典型缺陷检测特征

1. 表面放电（电痕）：多发生在绝缘子表面脏污、潮湿，或存在导电性污染物的场景；超声波特征为伴随连续的 “嗡嗡” 或 “嘶嘶” 声，信号表现稳定。
2. 电晕放电：常见于刀闸触头、母排毛刺等尖锐电极边缘，且多发生在空气介质中；超声波特征为有规律的 “噼啪” 声，在工频周期的正负半波阶段均可能检测到信号。
3. 内部放电：因固体或液体绝缘材料内部存在气泡、空隙、分层等问题引发；超声波特征为声音偏沉闷，信号强度与缺陷在设备内部的位置深度相关，缺陷定位难度相对较大。
4. 悬浮电位放电：设备内部屏蔽罩松动、螺丝脱落等未接地金属部件，因电容耦合形成悬浮电位时易发生；超声波特征为信号强度高且稳定性差，伴随剧烈的 “噼啪” 或 “哒哒” 声，属于危险性较高的局部放电类型。
5. 电弧放电：导体间直接短路，或通过污染物形成短路时引发；超声波特征为信号能量巨大，伴随响亮、刺耳的声音，表明设备故障已处于较严重阶段。

五、典型应用场景

1. 日常巡检与状态监测：将超声波局部放电检测纳入设备预防性试验体系，定期对开关柜、变压器等设备开展普查，建立设备运行状态基线数据，及时发现潜在缺陷。
2. 故障定位与诊断：当设备出现异常声响、在线监测系统报警等情况时，利用超声波局部放电检测仪开展精准检测，实现故障点的定位与故障类型的诊断。
3. 安装 / 检修后验收：新设备投运前、现有设备大修完成后，通过超声波检测排查因安装、检修操作不当引发的母排毛刺、部件接触不良等问题，保障设备投运及复运安全。
4. 恶劣环境下的检测：在电磁干扰较强的变电站等现场环境中，超声波检测技术因具备良好的抗电磁干扰特性，相比其他检测方法具备独特应用优势，可保障检测结果的准确性。