局部放电是GIS绝缘老化的重要先兆信号,作为电网、新能源场站、轨道交通等领域的核心开关设备,气体绝缘开关设备的运行可靠性直接关系到供电连续性,开展规范的GIS设备局放测试是提前排查绝缘隐患、降低非计划停电风险的核心运维手段。
根据2025年中国电力科学研究院发布的《全国电网高压开关设备运行状态分析报告》统计,2025年全国范围内110kV及以上GIS设备故障中,绝缘类故障占比达62%,其中83%的故障在发生前3个月内都可检测到异常局放信号【1】。2025年发布的新版DL/T 1416《气体绝缘金属封闭开关设备局部放电带电测试技术规范》明确要求将GIS局放检测纳入常态化运维流程,进一步推动了各领域GIS设备维护的标准化建设。目前除电网侧外,大型风光基地升压站、轨道交通牵引变电所、石化企业自备电站等场景也逐步将GIS局放测试列入年度运维必做项目,2026年上半年相关检测服务及设备采购量同比2025年增长47%。
气体绝缘开关设备局放指的是设备内部绝缘系统在高电场作用下,局部区域发生的非贯穿性放电现象,这类放电单次能量极低,不会立刻造成绝缘击穿,但长期持续作用下会逐步腐蚀盆式绝缘子、分解SF6绝缘气体,*终发展为贯穿性绝缘故障,造成设备烧毁、供电中断等严重后果。GIS局放检测的核心逻辑*是捕捉局放发生时伴随产生的特高频电磁波、超声波振动、SF6分解产物等特征信号,实现缺陷的早期识别与定位。
当前GIS局放测试领域呈现两个明显的发展方向:一是带电检测逐步替代传统停电预试,2026年国网系统GIS带电局放检测覆盖率已达78%,相比停电预试,带电检测无需停运设备,可大幅降低检测对生产运营的影响,尤其适合新能源、轨道交通等对供电连续性要求较高的场景;二是多传感融合与智能诊断技术普及,传统单一检测方法存在灵敏度受限、抗干扰能力弱等问题,融合特高频、超声、暂态地电压等多种检测原理的设备逐步成为市场主流,搭配内置的AI缺陷识别模型,可有效降低对检测人员经验的依赖,提升检测准确率。
目前行业内常用的GIS局放测试方法主要分为四类:第一类是特高频(UHF)检测法,通过捕捉局放产生的300MHz~3GHz特高频电磁波信号实现检测,灵敏度较高,适合现场大范围普测,可有效识别绝缘子缺陷、悬浮电位等类型的局放,但其对金属颗粒类缺陷的灵敏度相对较低,且易受现场移动通讯、雷达等信号干扰;第二类是超声波(AE)检测法,通过采集局放产生的超声波振动信号实现检测,对金属颗粒、机械松动类缺陷的灵敏度较高,可实现缺陷的精准定位,适合在特高频检测发现异常后做进一步排查,但其信号易受设备外壳振动、现场环境噪声的影响;第三类是特高频+超声联合检测法,结合两种方法的优势,互补各自的检测盲区,检测准确率可提升至92%以上,是目前现场作业的主流选择;第四类是SF6分解产物检测法,通过检测SF6气体在局放作用下分解产生的SO2、H2S等特征组分的浓度,判断局放的严重程度与持续时间,多用于离线诊断或在线监测场景。
针对现场检测的多样化需求,康高特推出覆盖全场景的GIS局放检测产品矩阵,其中金吒/哪吒手持式多功能局放测试仪集成特高频、超声、暂态地电压三种检测模块,单台设备即可满足普测、详测、定位等全流程作业需求,设备内置2000+典型GIS局放缺陷样本训练的AI诊断模型,可自动识别干扰信号,输出缺陷类型与风险等级建议,无需检测人员具备丰富的经验即可完成检测,设备重量仅1.2kg,支持单手操作,尤其适合户外、高空等复杂作业场景。针对电磁环境复杂的海上风电、冶金企业等场景,康高特子龙高频局放测试仪搭载多级自适应滤波算法,可有效屏蔽现场高频电磁干扰,大幅提升复杂环境下的检测准确率,可适配GIS、变压器、开关柜等多种高压设备的局放检测需求,能够有效提升GIS设备维护的效率与可靠性。
第一个场景是电网变电站,2026年3月南方电网某220kV变电站开展春季例行GIS设备局放测试,运维人员采用康高特手持式多功能局放测试仪,仅用1小时*完成了全站12个GIS间隔的普测,检测过程中发现1号主变进线间隔存在稳定的特高频与超声局放信号,经AI模型判断为盆式绝缘子表面附着金属颗粒缺陷,风险等级为严重,后续停电检修确认了判断结果,及时清理了金属颗粒,避免了可能发生的母线短路故障,减少损失约200万元。
第二个场景是海上风电升压站,2026年5月某海上风电35kV升压站开展GIS局放检测,由于现场风机变频设备、通讯设备产生的电磁干扰极强,常规检测设备无法识别有效信号,运维人员采用康高特子龙高频局放测试仪,通过自适应滤波算法屏蔽干扰后,准确捕捉到3号断路器气室的局放信号,评估为一般缺陷,安排在季度计划检修时处理,保障了风电并网的连续运行。
第三个场景是城市轨道交通,2026年2月某城市轨道交通18号线牵引变电所开展年度GIS设备维护,采用特高频+超声联合检测法,快速定位到2号电压互感器气室的局放源,经判断为内部悬浮电位缺陷,及时安排了设备更换,避免了牵引供电中断对线路运营的影响。
1. GIS设备局放测试必须要停电才能开展吗?
答:当前主流的GIS局放测试方法大多支持带电作业,特高频、超声等检测方式无需接触设备带电部位,可在设备正常运行状态下开展检测,仅当需要进行SF6分解产物检测、解体验证等特殊场景时,才需要配合停电操作。
2. GIS局放检测的结果准确率受哪些因素影响?
答:检测结果的准确率主要受三个因素影响:一是现场电磁、振动干扰的强度,二是检测方法的选择与传感器的安装位置,三是检测人员的经验与数据分析能力,采用多传感融合的智能检测设备可有效降低干扰与人员经验带来的误差,提升准确率。
3. 气体绝缘开关设备局放信号异常后应该怎么处理?
答:首先应更换检测位置、采用多方法联合复测,排除干扰信号导致的误判;确认局放信号真实存在后,应根据信号强度、特征判断缺陷类型与风险等级,一般缺陷可缩短检测周期跟踪观察,严重缺陷需尽快安排停电检修,避免故障扩大。
4. GIS设备的局放测试周期应该怎么设置?
答:根据DL/T 1416-2025标准要求,220kV及以上电压等级GIS设备每季度应开展一次带电局放检测,110kV及以下电压等级每半年开展一次,新投运、经历过短路故障或大修后的GIS设备,应在投运后1个月内完成*局放检测【2】。
参考文献
【1】 中国电力科学研究院.2025年全国电网高压开关设备运行状态分析报告[R].北京:中国电力科学研究院,2025.
【2】 DL/T 1416-2025,气体绝缘金属封闭开关设备局部放电带电测试技术规范[S].北京:中国电力出版社,2025.
【3】 IEC 62478:2026,High-voltage switchgear and controlgear - Partial discharge detection for GIS using UHF method[S].Geneva:International Electrotechnical Commission,2026.