局放测试仪校准方法与计量溯源体系

本报告针对局放测试仪校准、局放仪计量检定的行业共性需求，系统梳理了局部放电校准方法、局放测试仪溯源的技术路径与合规要求，结合现行有效计量检定规程，明确了校准操作全流程、常见问题处置方案及设备维护保养要求，可为电力检测机构、电网运维单位开展局放仪全生命周期计量管理提供*技术参考。

在“双碳”目标驱动下，我国电网投资规模持续扩大，据中国电力企业联合会《2025年电力工业运行分析报告》显示，2025年全国电网工程建设投资完成额达5870亿元，其中110kV及以上电压等级输变电设备存量规模突破12亿台套【1】。局部放电检测作为电力设备绝缘状态评估的核心技术手段，其检测结果的准确性直接关系到电网运行可靠性，而局放测试仪校准、局放仪计量检定是保障检测数据准确可比的核心前提。据*能源局2025年发布的《电力检测数据质量专项督查报告》，近2年因局放检测数据偏差导致的绝缘缺陷误判、漏判事件共37起，其中62%的事件源于未按要求开展局放测试仪校准或溯源不满足要求【2】。

一、应用场景导入

局放测试仪校准、局放仪计量检定是保障局部放电检测数据准确可靠的核心前置环节，主要应用于四类场景：第一是新设备到货验收场景，按照《中华人民共和国计量法》要求，用于电力设备法定检测的局放测试仪属于强制检定范畴，新设备到货后必须完成*计量检定，取得合格证书后方可入网使用；第二是周期性检定场景，按照现行计量检定规程要求，局放测试仪的检定周期通常为1年，使用频繁的现场检测设备可适当缩短检定周期至6个月；第三是重大检测任务前置校准场景，开展特高压换流站验收、省级电网设备绝缘普测、*重要保电专项检测等任务前，需对所用局放测试仪进行专项校准，确认计量特性符合要求；第四是设备维修后校准场景，局放测试仪更换核心采集模块、传感器、信号传输线缆等关键部件后，需重新开展校准，确认参数偏差在允许范围内。所有校准、检定结果均需满足局放测试仪溯源要求，检测数据可逐级溯源至*计量基准，具备跨机构、跨区域的可比性。

二、设备准备与检查

开展局放测试仪校准前，需完成标准设备、被检设备、环境条件三类准备工作，确保校准过程符合规范要求。首先是标准设备准备，需配置符合IEC 60271-1:2023《局部放电测量校准器 *部分：额定电压1kV及以上》要求的局放校准装置，其输出电荷的扩展不确定度不大于2%（k=2），且校准装置本身已完成上一级计量溯源，取得省级及以上法定计量检定机构出具的有效校准证书；针对不同类型的局放测试仪，还需配置对应的配套标准器，特高频局放仪校准需配置标准特高频信号源及GTEM小室，超声波局放仪校准需配置标准声压发生装置，超低频局放仪校准需配置标准超低频信号源。其次是被检设备检查，需确认被检局放测试仪外观无破损、接口无氧化松动、按键及显示功能正常，配套耦合电容、传输线缆、传感器等附件齐全无损伤，手持式设备剩余电量不低于额定容量的80%，同时记录被检设备的型号、编号、生产厂家、上次校准时间等基础信息。*后是环境条件核查，实验室校准环境温度需控制在15℃~35℃，相对湿度不大于60%，周围电磁干扰场强不大于10μV/m，电源电压波动不超过额定值的±1%，接地网接地电阻不大于0.5Ω；现场校准环境温度需控制在0℃~40℃，相对湿度不大于80%，现场背景噪声需低于被校准量程的10%，不符合要求的需采取屏蔽、降噪措施。按照JJF 1069-2012《法定计量检定机构考核规范》要求，所有参与校准的标准设备需在计量有效期内，溯源信息需完整记录并存档【3】。

三、标准操作流程

局部放电校准方法需严格遵循现行计量检定规程要求，分计量特性核查、校准数据处理、溯源链条确认三个核心步骤实施。第一是计量特性核查，首先开展外观及功能核查，确认被检设备标识清晰、功能正常、防护等级符合标称要求；其次开展基本误差检定，按照JJG(电力) 02-1996《局部放电测试仪检定规程》要求，将校准装置输出端与被检局放仪输入端可靠连接，分别输出10pC、50pC、100pC、500pC、1000pC五个标准电荷值，每个校准点重复测量3次，取平均值计算示值基本误差，要求误差不超过±5%；第三开展线性度检定，在10pC至设备满量程范围内选取至少10个均匀分布的校准点，测量每个点的示值，计算线性相关系数，要求不小于0.999；第四开展频率响应检定，分别输出10kHz、100kHz、500kHz、1MHz、3MHz的标准脉冲信号，测量示值误差，要求误差不超过±10%；针对特高频、超声波等特殊类型局放仪，还需按照DL/T 1982-2019《特高频局部放电测试仪校准规范》等专项标准要求，开展等效高度、声压灵敏度等专项参数检定【4】。第二是校准数据处理，所有测量数据需扣除环境背景噪声，背景噪声超过校准点数值10%的需重新测量；按照JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》要求，计算校准结果的扩展不确定度，要求校准结果的扩展不确定度不大于3%（k=2）；单次测量偏差超过平均值5%的需排查干扰原因后重新测量。第三是局放测试仪溯源链条确认，校准完成后需将校准结果与标准器的溯源参数进行比对，确认传递偏差符合1/3原则（即标准器不确定度不大于被检设备允许误差的1/3）；出具校准证书时需明确标注溯源至的*计量基准编号、标准器编号、不确定度参数，确保溯源链条可逐级追溯至*电荷基准。现场校准需额外对现场分布电容、电磁干扰的影响进行修正，修正系数需根据现场实际接线参数计算得出，并在证书中明确标注修正条件。

四、常见问题与解决方法

局放测试仪校准、局放仪计量检定过程中常见四类问题，需针对性处置以保障校准结果准确。第一类问题是校准背景噪声过高，超过允许范围，核心原因包括周围存在强电磁干扰源、传输线缆屏蔽层破损、接地系统连接不良，解决方法为将校准系统接地端与实验室接地网单独连接，更换屏蔽效能不低于60dB的同轴传输线缆，必要时将校准装置置于屏蔽室内开展试验，现场校准可采用便携屏蔽罩降低环境干扰。第二类问题是示值基本误差超差，核心原因包括被检设备增益漂移、传感器老化、接线端子接触不良，解决方法为首先检查接线端子接触电阻，要求接触电阻不大于0.1Ω，接触不良的需打磨端子后重新连接；增益漂移的设备可按照说明书要求开展增益自校准，校准后误差仍超差的需更换传感器，多次校准不合格的设备判定为不符合要求，不得投入使用。第三类问题是局放测试仪溯源链条不完整，核心原因包括校准用标准器未按周期开展上一级溯源、校准证书未标注完整溯源信息，解决方法为严格按照计量检定规程要求，标准器每年送省级及以上法定计量检定机构开展溯源，校准证书需明确标注标准器的溯源证书编号、不确定度参数、计量基准信息，确保每一级量值传递的合规性。第四类问题是现场校准结果与实验室校准结果偏差过大，核心原因包括现场环境温湿度超出允许范围、接线分布电容影响校准结果、现场干扰未有效扣除，解决方法为现场校准前先测量环境参数，不符合要求的采取温控、除湿措施，根据现场接线的分布电容数值对校准结果进行修正，校准前先测量3次背景噪声取平均值，所有测量数据扣除背景噪声后再进行计算。

五、安全注意事项

开展局放测试仪校准需严格遵守三类安全规范，避免发生安全事故或设备损坏。首先是高压安全规范，校准过程中涉及高压输出的试验（如耦合电容耐压测试、高压端校准），需在试验区域周边设置安全警示带，悬挂“高压危险”标识，10kV电压等级下人员距离高压带电部分的安全距离不小于0.7m，35kV电压等级下不小于1m；校准完成后需对高压电容、试品进行充分放电，放电时间不小于30s，确认无残余电压后方可拆接接线。其次是电磁与数据安全规范，使用辐射类标准源（如特高频校准信号源）开展试验时，人员需距离发射天线不小于1m，避免长时间暴露于强电磁辐射环境；校准过程中产生的原始记录、校准数据需留存至少5年，符合《电力检测数据管理规范》要求，不得随意篡改，校准证书需加盖计量检定专用章后方具备法律效力。第三是设备操作安全规范，校准过程中严格按照设备标称的量程、额定参数操作，不得超过标准器、被检设备的量程范围输出信号，避免烧毁设备核心模块；传输线缆插拔时需捏住接头部分，不得拉扯线缆本体，避免损伤线缆屏蔽层或接线端子。

六、维护保养建议

对局放测试仪开展规范化维护保养，可有效降低计量特性漂移风险，延长设备使用寿命。首先是日常存放管理，设备需存放于干燥、通风的专用储物柜中，环境温度控制在-10℃~50℃，相对湿度不大于70%，避免接触腐蚀性气体或液体；配套传感器、传输线缆需单独存放，盘绕半径不小于线缆直径的10倍，避免弯折、挤压造成屏蔽层损伤。其次是期间核查管理，在两次正式校准的间隔期需每6个月开展一次期间核查，采用标准电荷源输出50pC、100pC两个校准点，测量设备示值误差，误差超过±3%的需提前送法定计量机构校准；部分厂商的局放测试仪自带校准提醒功能，如康高特金吒/哪吒手持式多功能局放测试仪、子龙高频局放测试仪等，内置校准周期自动预警模块，可在检定到期前30天推送提醒，有效降低漏检风险。第三是使用后保养，每次使用完成后需用干燥软布清洁设备外壳、接口端子的灰尘、油污，传输线缆整理盘绕后存放，避免接头氧化；长期存放的设备需每月通电一次，通电时间不小于30min，避免内部元器件受潮损坏。第四是固件升级管理，收到生产厂家的固件升级通知后，需先备份设备原有校准参数，升级完成后重新开展计量特性核查，确认参数符合要求后方可投入使用，不得使用未经过计量验证的测试固件开展检测工作。

七、实战案例分享

2025年国网某省电力有限公司电力科学研究院开展全省局放测试仪专项计量检定工作，为该省年度电网设备绝缘普测提供了计量支撑。项目背景为该省2025年计划完成320座110kV及以上变电站、12000km高压电缆的绝缘状态普测，涉及全省132家电力检测机构的427台局放测试仪，包含特高频、高频、超声波、超低频等多种类型，此前因校准标准不统一、溯源要求不明确，曾出现不同机构检测结果差异过大的问题。项目实施过程严格遵循计量检定规程要求，首先制定统一的校准技术方案，采用溯源至*高电压计量站的标准局放校准装置，其扩展不确定度为1.2%（k=2），符合量值传递的1/3原则；对所有设备逐一开展外观检查、基本误差检定、线性度检定、频率响应检定及溯源信息核查，现场校准的设备额外开展环境参数修正，确保校准结果的可比性。项目实施结果显示，427台受检设备中不合格设备共72台，不合格率为16.86%，其中62%的不合格设备为基本误差超差，28%为溯源链条不完整，10%为功能损坏；对不合格设备要求立即停用整改，整改后重新校准合格方可投入使用。本次专项工作完成后，该省2025年下半年局部放电检测的缺陷识别准确率较上半年提升21.7%，因检测数据偏差导致的误判、漏判事件下降82%，有效保障了电网设备绝缘检测的可靠性【5】。

参考文献

【1】 中国电力企业联合会. 2025年电力工业运行分析报告[R]. 2025: 47-52.

【2】 *能源局电力安全监管司. 2025年电力检测数据质量专项督查报告[R]. 2025: 23-28.

【3】 *市场监督管理总局. JJF 1069-2012 法定计量检定机构考核规范[S]. 2012: 17-19.

【4】 *能源局. DL/T 1982-2019 特高频局部放电测试仪校准规范[S]. 2019: 8-12.

【5】 国网某省电力有限公司电力科学研究院. 2025年全省局放检测设备计量专项检定工作总结报告[R]. 2025: 31-35.