局部放电测试仪选哪家：多原理局部放电检测方法综合评析

局部放电是指发生在设备绝缘结构中局部区域的、未贯穿电极的放电现象。它可能由绝缘内部的气隙、杂质，或导体表面的毛刺、污秽引起。虽然单次放电能量微小，但长期的局部放电会持续侵蚀绝缘材料，最终可能导致绝缘击穿，引发严重故障。因此，对局部放电进行检测，就如同为电力设备安装了一套灵敏的“听诊器"，能在“病症"早期发现隐患。

一、局部放电检测的基本原理与主要方法

局部放电过程会产生一系列物理化学现象，包括脉冲电流、电磁波、超声波、光、以及气体生成物等。基于这些现象，衍生出不同的检测方法，其中‌电脉冲法‌是最为经典和广泛使用的方法。

• ‌电脉冲法检测原理‌：当发生局部放电时，会在设备接地线中产生一个纳秒至微秒级的瞬态电流脉冲。通过在设备接地线或耦合点安装‌高频电流互感器（HFCT）‌ 或‌耦合电容‌，可以耦合到这个脉冲信号。该信号经过放大、滤波后，被采集分析系统捕获。测量系统通过校准，可以将测得的脉冲幅值与视在放电量（通常以皮库，pC为单位）建立联系。

• ‌其他常用方法‌：

• ‌特高频（UHF）法‌：通过特高频天线接收局部放电辐射的300 MHz ~ 3 GHz电磁波信号。该方法抗低频干扰能力强，特别适用于全金属封闭的GIS设备。

• ‌暂态地电压（TEV）法‌：用于检测开关柜等设备内部放电时，通过金属箱体缝隙耦合到外表面的瞬态电压信号。该方法常用于开关柜的带电巡检。

• ‌超声波（AE）法‌：通过超声传感器检测放电产生的机械振动波，适用于对放电点进行粗略定位。

一套综合性的局部放电测试系统，往往会集成或兼容多种检测方法，以适应不同设备的测试需求。

二、现代局部放电测试系统的构成与关键技术

一套完整的测试系统通常由三大部分构成：‌传感器、信号调理与采集单元、以及主机分析软件‌。

1. ‌传感器‌：作为系统的“耳目"，负责将各种物理信号转换为电信号。如前文所述的HFCT、UHF天线、TEV传感器、超声探头等均属此类。传感器的带宽、灵敏度直接决定了系统捕捉信号的能力。

2. ‌信号调理与采集单元‌：

• ‌前置放大器‌：对传感器传来的微弱信号进行初步放大。

• ‌滤波器与选频放大器‌：这是抗干扰的核心。通过设置带通滤波器，仅让特定频段（如局部放电信号的典型频段）的信号通过，从而有效抑制工频及其谐波、广播信号等背景噪声。

• ‌高速数据采集卡‌：以高的采样率（通常在数十兆赫兹以上）捕获放电脉冲的完整波形，为后续的精确分析和模式识别提供数据基础。

3. ‌主机分析系统‌：

• ‌实时显示与分析‌：系统能够实时显示脉冲信号的幅值、相位、频率等信息。其核心功能是生成‌相位分辨局部放电图谱‌，即将每个放电脉冲以其发生的工频相位和幅值为坐标，在二维或三维空间中显示出来。不同性质的放电（内部放电、沿面放电、电晕放电等）会形成特征鲜明的图谱模式，有经验的技术人员可以据此进行类型识别和严重程度判断。

• ‌数据存储与诊断‌：系统能够记录长时间的监测数据，通过趋势分析，观察放电活动的发展变化，为设备状态的评估和维修决策提供依据。部分系统还集成有专家数据库或模式识别算法，可提供初步的自动诊断建议。

• ‌定位功能‌：通过多通道同步采集和时差分析，可以对放电点进行电气定位（对于长电缆）或空间定位（对于变压器、GIS）。

三、主要应用场景与测试要点

局部放电测试广泛应用于：

• ‌电力变压器‌：出厂试验、交接试验、停电预防性试验及在线监测。

• ‌气体绝缘组合电器（GIS）‌：现场耐压试验同步监测、带电巡检。

• ‌高压电力电缆及附件‌：工厂试验、现场安装后的耐压同步局放测试。

• ‌高压开关柜‌：通过TEV法进行带电巡检。

测试实施要点：

• ‌测试前准备‌：确保测试环境电磁干扰相对较小，正确连接所有传感器和接地线。对于离线测试，需对被试设备进行充分的清洁和干燥处理。

• ‌抗干扰措施‌：合理选择测试频带，利用系统提供的时域开窗、数字滤波等功能排除固定位置的干扰源。

• ‌综合判断‌：不应仅根据单个放电量读数下结论。需结合‌PRPD图谱特征、脉冲重复率、历史数据趋势‌以及设备运行工况进行综合分析与诊断。

四、设备选型与评估维度

在选择局部放电测试系统时，可以从以下几个层面进行考量：

• ‌检测方法集成度‌：系统支持哪些检测方法（电脉冲、UHF、TEV、超声等），是否满足自身主要设备的检测需求。

• ‌系统性能指标‌：检测灵敏度（最小可测放电量）、测量频带、动态范围、采样率等。

• ‌抗干扰能力‌：系统采用的硬件和软件抗干扰措施是否有效、易用。

• ‌分析诊断功能‌：图谱显示是否清晰、分析软件是否强大，是否支持多通道同步、定位分析、趋势管理及报告生成。

• ‌现场适应性‌：设备是否便于携带和现场安装，电池续航能力如何，是否适合在线、离线等多种测试模式。

武汉特高压电力科技有限公司持续关注电气设备状态评估技术的发展。局部放电测试作为一项深入设备“肌理"的诊断技术，其价值在于将隐性的绝缘劣化过程转化为可视、可量化的数据。一套可靠的测试系统，能够帮助运维人员提前发现潜伏性缺陷，为制定精准的维护策略提供关键依据，从而有力保障电网的稳定与高效运行。