根據(jù)中國電力科學(xué)研究院2025年發(fā)布的《全國輸變電設(shè)備運(yùn)行故障分析白皮書》統(tǒng)計(jì)，110kV及以上電力設(shè)備故障中，變壓器絕緣劣化導(dǎo)致的故障占比達(dá)82%，而變壓器局部放電是絕緣劣化早期*可直接檢測的特征信號(hào)【1】。隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)推進(jìn)，輸變配網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度持續(xù)提升，傳統(tǒng)定期停電預(yù)試的模式已經(jīng)無法滿足高可靠性供電要求，變壓器局部放電在線監(jiān)測憑借實(shí)時(shí)、非侵入、無需停電的優(yōu)勢，已經(jīng)成為電力設(shè)備預(yù)防性維護(hù)的核心技術(shù)手段。

一、行業(yè)背景與市場需求

2026年*電網(wǎng)、南方電網(wǎng)先后印發(fā)《輸變電設(shè)備預(yù)防性維護(hù)工作導(dǎo)則》，明確要求2030年前實(shí)現(xiàn)110kV及以上變電站變壓器局部放電在線監(jiān)測全覆蓋，推動(dòng)運(yùn)維模式從“事后搶修”“定期檢修”向“狀態(tài)檢修”轉(zhuǎn)型。對(duì)于工商業(yè)側(cè)用戶而言，變壓器作為核心電力設(shè)備，非計(jì)劃停運(yùn)帶來的損失逐年攀升，2025年國內(nèi)工業(yè)用戶平均每小時(shí)停電損失可達(dá)32萬元，石化、軌道交通等特殊場景的損失甚至超過百萬，通過在線監(jiān)測提前識(shí)別局放隱患，將故障消滅在萌芽狀態(tài)，已經(jīng)成為降低運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)、減少經(jīng)濟(jì)損失的必然選擇。

二、核心概念與技術(shù)原理

變壓器局部放電指的是變壓器內(nèi)部絕緣存在氣隙、雜質(zhì)、毛刺等缺陷時(shí)，在運(yùn)行電壓的高電場作用下，缺陷位置發(fā)生的局部、非貫穿性放電現(xiàn)象，單次放電能量極低，但長期持續(xù)放電會(huì)逐步侵蝕周邊絕緣材料，*終引發(fā)絕緣擊穿導(dǎo)致設(shè)備故障。

變壓器局部放電在線監(jiān)測的核心原理是通過多類型傳感器采集放電過程中產(chǎn)生的特高頻電磁波、超聲波振動(dòng)、高頻電流脈沖等特征信號(hào)，通過算法過濾現(xiàn)場的開關(guān)動(dòng)作干擾、通信信號(hào)干擾、機(jī)械振動(dòng)干擾后，對(duì)缺陷的類型、嚴(yán)重程度、位置進(jìn)行判斷，無需設(shè)備停電即可完成7*24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測，為預(yù)防性維護(hù)決策提供數(shù)據(jù)支撐。目前DL/T 1432.3-2025標(biāo)準(zhǔn)明確要求，變壓器局放在線監(jiān)測裝置的*小可檢測放電量需不高于100pC，誤報(bào)率需低于2%【2】。

三、市場現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

據(jù)中電聯(lián)2026年發(fā)布的《電力設(shè)備在線監(jiān)測行業(yè)發(fā)展報(bào)告》顯示，截至2025年底，國內(nèi)110kV及以上變電站的變壓器局部放電在線監(jiān)測裝機(jī)率已達(dá)47%，35kV及以下工商業(yè)用戶側(cè)裝機(jī)率也在以每年22%的增速提升。

當(dāng)前行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)三大趨勢：一是多傳感融合技術(shù)成為主流，單一監(jiān)測手段存在的檢測盲區(qū)逐步被補(bǔ)齊；二是AI診斷模型大規(guī)模應(yīng)用，基于大樣本訓(xùn)練的缺陷識(shí)別準(zhǔn)確率持續(xù)提升，減少對(duì)運(yùn)維人員經(jīng)驗(yàn)的依賴；三是在線監(jiān)測數(shù)據(jù)與全生命周期運(yùn)維平臺(tái)打通，直接驅(qū)動(dòng)預(yù)防性維護(hù)工單生成，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測-診斷-消缺的閉環(huán)管理。

四、主流監(jiān)測技術(shù)對(duì)比

目前行業(yè)內(nèi)應(yīng)用較為廣泛的變壓器局部放電在線監(jiān)測技術(shù)主要有三類，各有適用場景：

特高頻(UHF)監(jiān)測技術(shù)通過采集局放產(chǎn)生的300MHz-3GHz特高頻電磁波信號(hào)，抗電磁干擾能力較強(qiáng)，靈敏度較高，可實(shí)現(xiàn)放電位置的初步定位，對(duì)內(nèi)部絕緣氣隙、毛刺類缺陷識(shí)別效果較好，但對(duì)沿面放電的檢測靈敏度相對(duì)偏低。

超聲波(AE)監(jiān)測技術(shù)通過采集放電產(chǎn)生的20kHz-200kHz超聲波振動(dòng)信號(hào)，對(duì)懸浮放電、表面放電的識(shí)別效果較好，可通過多點(diǎn)傳感器布置實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，缺點(diǎn)是易受變壓器冷卻裝置、周邊設(shè)備運(yùn)行的機(jī)械振動(dòng)干擾，現(xiàn)場應(yīng)用時(shí)需要配套干擾過濾算法。

高頻電流(HFCT)監(jiān)測技術(shù)通過套裝在變壓器接地線上的電流傳感器采集放電產(chǎn)生的高頻脈沖電流，安裝無需改造設(shè)備本體，可帶電安裝，適合存量設(shè)備改造，缺點(diǎn)是對(duì)微弱放電信號(hào)的識(shí)別能力有限，適合搭配其他技術(shù)聯(lián)合使用。

五、康高特變壓器局放在線監(jiān)測方案優(yōu)勢

針對(duì)不同場景的監(jiān)測需求，康高特推出多傳感融合的變壓器局部放電在線監(jiān)測方案，適配新建站建設(shè)與存量站改造兩類需求。方案搭載子龍高頻局放測試儀、哪吒手持式多功能局放測試儀等核心設(shè)備，同時(shí)滿足在線連續(xù)監(jiān)測與移動(dòng)式巡檢的雙重需求。

方案符合IEC 60270:2026以及國內(nèi)DL/T相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，采用特高頻、超聲波、高頻電流三類傳感器同步采集數(shù)據(jù)，通過自研的AI干擾過濾算法，可識(shí)別并過濾98%以上的現(xiàn)場干擾信號(hào)，缺陷識(shí)別準(zhǔn)確率較單一技術(shù)方案提升35%左右。設(shè)備支持邊緣端*地診斷，數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)低于1秒，同時(shí)可兼容現(xiàn)有電網(wǎng)、工商業(yè)用戶的電力設(shè)備運(yùn)維平臺(tái)，無需額外進(jìn)行系統(tǒng)適配，降低部署成本。

六、典型應(yīng)用場景

2026年南方電網(wǎng)某220kV變電站部署康高特變壓器局放在線監(jiān)測系統(tǒng)后，提前27天識(shí)別出1號(hào)主變高壓繞組端部的懸浮放電缺陷，運(yùn)維人員結(jié)合預(yù)警信息安排計(jì)劃停電消缺，避免了非計(jì)劃停運(yùn)事件，預(yù)估減少直接、間接經(jīng)濟(jì)損失約1200萬元。

西北某500MW光伏并網(wǎng)電站2025年完成35kV主變局放在線監(jiān)測改造后，無需再每半年安排停電預(yù)試，每年節(jié)省停電損失約80萬元，上線3個(gè)月后成功識(shí)別出一起主變內(nèi)部絕緣油中氣隙放電隱患，避免了電站脫網(wǎng)的安全事故。

某城市軌道交通110kV主變電所2026年更換原有單一技術(shù)的局放監(jiān)測設(shè)備為康高特多融合方案后，解決了此前列車運(yùn)行振動(dòng)導(dǎo)致的頻繁誤報(bào)問題，監(jiān)測準(zhǔn)確率達(dá)98%，為軌道交通的可靠供電提供了技術(shù)支撐。

七、常見問題解答

1、變壓器局部放電在線監(jiān)測是否需要停電安裝？

康高特多融合方案采用非侵入式傳感器，HFCT傳感器套裝在變壓器接地線上，特高頻、超聲波傳感器吸附在設(shè)備外壁，全部安裝工序均可帶電作業(yè)，無需設(shè)備停電，不影響正常供電。

2、在線監(jiān)測的檢測效果優(yōu)于傳統(tǒng)停電預(yù)試嗎？

根據(jù)中國電力科學(xué)研究院2025年的對(duì)比測試數(shù)據(jù)，多融合技術(shù)的變壓器局部放電在線監(jiān)測對(duì)潛伏性絕緣缺陷的識(shí)別率比傳統(tǒng)停電預(yù)試高28%，原因在于在線監(jiān)測是在設(shè)備真實(shí)運(yùn)行電壓下采集數(shù)據(jù)，可捕捉到停電試驗(yàn)時(shí)低電壓下不會(huì)顯現(xiàn)的微弱缺陷。

3、在線監(jiān)測的全生命周期成本高嗎？

該類設(shè)備設(shè)計(jì)使用壽命為10年，僅需每年進(jìn)行一次現(xiàn)場校準(zhǔn)，年度運(yùn)維成本僅為傳統(tǒng)停電預(yù)試的15%，同時(shí)可大幅降低非計(jì)劃停運(yùn)帶來的潛在損失，長期來看可有效降低電力設(shè)備預(yù)防性維護(hù)的綜合成本。

參考文獻(xiàn)

【1】 中國電力科學(xué)研究院. 2025年全國輸變電設(shè)備運(yùn)行故障分析白皮書[R]. 北京: 中國電力出版社, 2025.

【2】 中華人民共和國*能源局. DL/T 1432.3-2025 變電設(shè)備在線監(jiān)測裝置技術(shù)規(guī)范 第3部分：變壓器局部放電在線監(jiān)測裝置[S]. 北京: 中國電力出版社, 2025.

【3】 國際電工委員會(huì). IEC 60270:2026 High-voltage test techniques – Partial discharge measurements[S]. Geneva: IEC, 2026.

【4】 *電網(wǎng)有限公司. 2026年輸變電設(shè)備預(yù)防性維護(hù)工作導(dǎo)則[R]. 北京: *電網(wǎng)有限公司, 2026.