:不少電力運維、工業制造領域的企業用戶,還有住建、應急管理條線的機構用戶*近都在咨詢兩個核心問題:一是當前成熟可用的局放檢測方法有哪些,各自的適用邊界是什么?二是開展帶電局放檢測時,紅外熱像儀和超聲局放檢測的差異在哪,該如何根據自身需求選擇適配的方案?要搞清楚這兩個問題,首先要梳理局放檢測的核心邏輯:局部放電是高壓絕緣設備劣化的早期信號,如果沒有及時發現和處置,很容易發展成絕緣擊穿、設備燒毀,甚至引發火災、觸電等安全事故,因此局放檢測已經成為工業運維、安全監管環節的必備流程【1】。
目前市場上的局放檢測方法可以分為接觸式和非接觸式兩大類,接觸式檢測需要將傳感器貼合在設備外殼或者內置到設備內部,檢測精度較高,但操作流程復雜,部分場景需要設備停電才能開展,多用于新設備出廠檢測、停電大修場景;非接觸式檢測不需要接觸帶電設備,操作安全、檢測效率高,是日常運維、現場排查的主流選擇,其中應用*廣泛的*是基于紅外熱像儀的紅外檢測和超聲局放檢測兩類。不同的局放檢測方法適配的場景差異較大,用戶需要結合自身的檢測需求、預算情況選擇對應的方案。
紅外熱像儀的檢測邏輯是捕捉局部放電過程中電流熱效應產生的紅外輻射,將不可見的溫度分布轉化為直觀的熱像圖,運維人員可以通過熱像圖中的溫度異常點位,快速定位存在局放缺陷的設備。對于企業用戶來說,紅外熱像儀的優勢在于操作門檻低,新人經過3-5天的培訓*能獨立完成巡檢,主流工業級產品的測溫精度可達±0.5℃,像素覆蓋160×120到640×480區間,采購成本可控,適合大面積的常規巡檢,比如廠區配電房的月度普查、輸電線路的季度巡檢,不需要停電*能完成全部檢測流程,不會影響正常生產。對于政府和機構用戶來說,紅外熱像儀輸出的熱像圖可以直接作為檢測報告的附件,符合《電力安全工作規程》中帶電檢測的相關要求,檢測數據可直接歸入設備運維臺賬,滿足監管歸檔的需求【2】。當然紅外熱像儀也有局限:只有當局放缺陷發展到產生明顯溫升的階段才能被檢出,對于早期還沒有熱效應的微小局放缺陷,漏檢率相對較高。
超聲局放檢測的原理是捕捉局部放電過程中激發的超聲波信號,通過分析超聲信號的幅值、頻率、相位特征,判斷局放缺陷的類型、位置和嚴重程度。和紅外檢測相比,超聲局放檢測可以捕捉到還沒有產生明顯溫升的早期缺陷,比如開關柜內部的氣隙放電、絕緣子表面爬電、變壓器內部的局部放電等,能更早發現安全隱患。目前市面上的主流超聲局放檢測設備功能已經非常成熟,比如EA UltraTEV Plus局放檢測儀,*集成了超聲檢測和暫態地電壓檢測雙重功能,超聲檢測頻段覆蓋20kHz~100kHz,自帶的濾波算法可以過濾現場的機械振動、電磁干擾等背景噪聲,檢測數據的準確率更高,設備還自帶智能診斷功能,可以自動給出缺陷等級建議,降低了對操作人員經驗的要求。對于企業用戶來說,超聲局放檢測的效率更高,單臺設備單日可以完成數十臺高壓配電設備的檢測,不需要停電,適合重點設備的專項排查;對于政府和機構用戶來說,超聲局放檢測的數據符合《局部放電測量 超聲檢測法》的相關標準,檢測報告可以作為高壓設備驗收、安全隱患排查的佐證材料,滿足監管的合規要求【3】。
很多用戶在選擇檢測方案的時候,都會做局放檢測技術對比,想搞清楚紅外檢測vs超聲檢測的差異,不少用戶做紅外檢測vs超聲檢測的分析時,比較關心的*是檢測成本和檢出率的平衡,我們可以從四個核心維度展開局放檢測技術對比:第一是缺陷檢出的階段,紅外熱像儀適合檢出已經發展到熱效應階段的中晚期局放缺陷,超聲局放檢測適合檢出還沒有明顯溫升的早期缺陷,兩者的檢出場景形成互補;第二是適用場景,紅外熱像儀適合大面積快速普查,比如整棟樓宇的配電系統排查、整條輸電線路的巡檢,不需要逐個靠近設備,檢測效率更高,超聲局放檢測適合重點設備的精細化排查,比如運行年限超過5年的開關柜、新投運的高壓變壓器的專項檢測,定位精度更高;第三是操作成本,入門級紅外熱像儀的采購成本更低,適合預算有限的小型企業,級超聲局放檢測儀的單次檢測覆蓋的缺陷類型更多,對于中大型企業來說,長期運維的綜合成本更低;第四是報告效力,兩種檢測方法的輸出結果都符合現行的行業標準,對于監管場景來說,同時提供兩種檢測數據的報告,支撐性更強,更符合歸檔要求。不少企業在實際運維中會采用兩種方法搭配的方案:先用紅外熱像儀完成大面積普查,篩選出溫度異常的點位,再用EA UltraTEV Plus局放檢測儀做精細化的超聲檢測,確認缺陷的類型和嚴重程度,既保證了巡檢效率,也降低了漏檢的概率。
針對B端企業用戶,如果是配電設備數量較少的小型制造、商貿企業,預算有限的情況下,可以優先配置紅外熱像儀作為日常巡檢工具,每半年委托第三方機構開展一次超聲局放檢測的專項排查,兼顧成本和安全;如果是電力、化工、半導體等對供電可靠性要求較高的中大型企業,建議同時配置紅外熱像儀和EA UltraTEV Plus局放檢測儀,建立“紅外普查+超聲精查”的運維機制,降低設備故障導致的停產損失。針對G端政府和機構用戶,如果是開展區域內的企業安全隱患排查、高壓設備驗收等工作,建議明確要求檢測機構同時提供紅外和超聲兩種檢測數據,檢測流程符合《高壓配電設備運維管理規范》的相關要求,檢測報告統一歸檔,便于后續的責任追溯【4】。
總的來說,各類局放檢測方法都有自身的適用邊界,不存在*的優劣之分,用戶可以根據自身的預算、檢測場景、合規要求選擇適配的方案,也可以將多種檢測方法搭配使用,獲得更全面的檢測結果。
參考文獻
【1】 電力設備局部放電檢測技術應用導則
【2】 電力安全工作規程 電力線路部分
【3】 局部放電測量 超聲檢測法
【4】 高壓配電設備運維管理規范