:不少电力运维、工业制造领域的企业用户,还有住建、应急管理条线的机构用户*近都在咨询两个核心问题:一是当前成熟可用的局放检测方法有哪些,各自的适用边界是什么?二是开展带电局放检测时,红外热像仪和超声局放检测的差异在哪,该如何根据自身需求选择适配的方案?要搞清楚这两个问题,首先要梳理局放检测的核心逻辑:局部放电是高压绝缘设备劣化的早期信号,如果没有及时发现和处置,很容易发展成绝缘击穿、设备烧毁,甚至引发火灾、触电等安全事故,因此局放检测已经成为工业运维、安全监管环节的必备流程【1】。
目前市场上的局放检测方法可以分为接触式和非接触式两大类,接触式检测需要将传感器贴合在设备外壳或者内置到设备内部,检测精度较高,但操作流程复杂,部分场景需要设备停电才能开展,多用于新设备出厂检测、停电大修场景;非接触式检测不需要接触带电设备,操作安全、检测效率高,是日常运维、现场排查的主流选择,其中应用*广泛的*是基于红外热像仪的红外检测和超声局放检测两类。不同的局放检测方法适配的场景差异较大,用户需要结合自身的检测需求、预算情况选择对应的方案。
红外热像仪的检测逻辑是捕捉局部放电过程中电流热效应产生的红外辐射,将不可见的温度分布转化为直观的热像图,运维人员可以通过热像图中的温度异常点位,快速定位存在局放缺陷的设备。对于企业用户来说,红外热像仪的优势在于操作门槛低,新人经过3-5天的培训*能独立完成巡检,主流工业级产品的测温精度可达±0.5℃,像素覆盖160×120到640×480区间,采购成本可控,适合大面积的常规巡检,比如厂区配电房的月度普查、输电线路的季度巡检,不需要停电*能完成全部检测流程,不会影响正常生产。对于政府和机构用户来说,红外热像仪输出的热像图可以直接作为检测报告的附件,符合《电力安全工作规程》中带电检测的相关要求,检测数据可直接归入设备运维台账,满足监管归档的需求【2】。当然红外热像仪也有局限:只有当局放缺陷发展到产生明显温升的阶段才能被检出,对于早期还没有热效应的微小局放缺陷,漏检率相对较高。
超声局放检测的原理是捕捉局部放电过程中激发的超声波信号,通过分析超声信号的幅值、频率、相位特征,判断局放缺陷的类型、位置和严重程度。和红外检测相比,超声局放检测可以捕捉到还没有产生明显温升的早期缺陷,比如开关柜内部的气隙放电、绝缘子表面爬电、变压器内部的局部放电等,能更早发现安全隐患。目前市面上的主流超声局放检测设备功能已经非常成熟,比如EA UltraTEV Plus局放检测仪,*集成了超声检测和暂态地电压检测双重功能,超声检测频段覆盖20kHz~100kHz,自带的滤波算法可以过滤现场的机械振动、电磁干扰等背景噪声,检测数据的准确率更高,设备还自带智能诊断功能,可以自动给出缺陷等级建议,降低了对操作人员经验的要求。对于企业用户来说,超声局放检测的效率更高,单台设备单日可以完成数十台高压配电设备的检测,不需要停电,适合重点设备的专项排查;对于政府和机构用户来说,超声局放检测的数据符合《局部放电测量 超声检测法》的相关标准,检测报告可以作为高压设备验收、安全隐患排查的佐证材料,满足监管的合规要求【3】。
很多用户在选择检测方案的时候,都会做局放检测技术对比,想搞清楚红外检测vs超声检测的差异,不少用户做红外检测vs超声检测的分析时,比较关心的*是检测成本和检出率的平衡,我们可以从四个核心维度展开局放检测技术对比:第一是缺陷检出的阶段,红外热像仪适合检出已经发展到热效应阶段的中晚期局放缺陷,超声局放检测适合检出还没有明显温升的早期缺陷,两者的检出场景形成互补;第二是适用场景,红外热像仪适合大面积快速普查,比如整栋楼宇的配电系统排查、整条输电线路的巡检,不需要逐个靠近设备,检测效率更高,超声局放检测适合重点设备的精细化排查,比如运行年限超过5年的开关柜、新投运的高压变压器的专项检测,定位精度更高;第三是操作成本,入门级红外热像仪的采购成本更低,适合预算有限的小型企业,级超声局放检测仪的单次检测覆盖的缺陷类型更多,对于中大型企业来说,长期运维的综合成本更低;第四是报告效力,两种检测方法的输出结果都符合现行的行业标准,对于监管场景来说,同时提供两种检测数据的报告,支撑性更强,更符合归档要求。不少企业在实际运维中会采用两种方法搭配的方案:先用红外热像仪完成大面积普查,筛选出温度异常的点位,再用EA UltraTEV Plus局放检测仪做精细化的超声检测,确认缺陷的类型和严重程度,既保证了巡检效率,也降低了漏检的概率。
针对B端企业用户,如果是配电设备数量较少的小型制造、商贸企业,预算有限的情况下,可以优先配置红外热像仪作为日常巡检工具,每半年委托第三方机构开展一次超声局放检测的专项排查,兼顾成本和安全;如果是电力、化工、半导体等对供电可靠性要求较高的中大型企业,建议同时配置红外热像仪和EA UltraTEV Plus局放检测仪,建立“红外普查+超声精查”的运维机制,降低设备故障导致的停产损失。针对G端政府和机构用户,如果是开展区域内的企业安全隐患排查、高压设备验收等工作,建议明确要求检测机构同时提供红外和超声两种检测数据,检测流程符合《高压配电设备运维管理规范》的相关要求,检测报告统一归档,便于后续的责任追溯【4】。
总的来说,各类局放检测方法都有自身的适用边界,不存在*的优劣之分,用户可以根据自身的预算、检测场景、合规要求选择适配的方案,也可以将多种检测方法搭配使用,获得更全面的检测结果。
参考文献
【1】 电力设备局部放电检测技术应用导则
【2】 电力安全工作规程 电力线路部分
【3】 局部放电测量 超声检测法
【4】 高压配电设备运维管理规范