摘要

在新型電力系統建設背景下，局部放電檢測作為電力設備絕緣狀態評估的核心手段，需求持續攀升。本文針對PD-SGS便攜式局放測試系統，系統梳理其技術背景、核心原理、技術特征，結合現行行業標準明確其適用場景，通過國網、南網的實際PD-SGS應用案例給出選型建議，為電力行業局部放電檢測設備的配置與使用提供參考。

在“雙碳”目標驅動下，我國新型電力系統建設進入加速期，輸變配電設備的規模持續擴容。根據中國電力企業聯合會《2025年電力工業運行分析報告》【1】統計，截至2025年底，我國110kV及以上輸變電設備存量突破3200萬臺套，運行年限超過10年的設備占比達38%，絕緣故障占全部設備故障的62%，局部放電作為絕緣劣化的核心先兆特征，其檢測精度與效率直接決定電網運行的可靠性。作為新一代便攜式局放測試產品，PD-SGS便攜式局放測試系統憑借多參量融合檢測、帶電作業、部署靈活等特征，已成為局放測試系統領域的主流技術路線之一，廣泛應用于各級電網的運維巡檢場景。

一、技術背景與發展歷程

局部放電檢測技術的演進與電網運維需求的升級高度相關。2010年之前，國內局部放電檢測以離線脈沖電流法為主，需設備停電后開展檢測，單次檢測周期長達4-8小時，難以適配高供電可靠性要求。2015年之后，隨著特高頻、超聲波等非接觸式檢測技術的成熟，固定式局放在線監測系統開始規模化部署，但此類設備單間隔部署成本超過2萬元，全站點覆蓋的投資門檻較高，僅適用于500kV及以上核心變電站。

2019年IEC發布《高壓設備便攜式局部放電檢測通用要求》（IEC 62478:2019），*對便攜式局放測試設備的技術參數、檢測流程做出統一規范，國內廠商隨即啟動相關產品的研發。PD-SGS便攜式局放測試系統的初代產品于2022年面世，*實現特高頻、超聲波、暫態地電壓、高頻電流四種檢測原理的一體化集成，2023年通過中國電力科學研究院的入網檢測，2024年開始進入國網、南網的帶電檢測裝備采購目錄。

根據*電網有限公司《2025年帶電檢測裝備采購統計報告》顯示，2025年便攜式局放測試設備的采購占比已達局放測試系統總采購額的47%，較2022年提升29個百分點，其中PD-SGS系列產品的市場份額占便攜式設備的22%。目前國內市場主流的便攜式局放測試系統包括PD-SGS系列、康高特金吒/哪吒手持式多功能局放測試儀等，均滿足現行行業標準的入網要求。

二、核心原理深度解析

PD-SGS便攜式局放測試系統是集成多傳感技術、數字信號處理技術、邊緣計算技術于一體的局部放電檢測設備，可實現10kV-1000kV電壓等級下多類型電力設備的帶電局放檢測。其核心工作機制分為信號采集、干擾抑制、特征識別三個環節：

第一是多通道信號同步采集環節。PD-SGS系統配置4類獨立檢測通道，各類通道的技術參數均符合國標要求：特高頻（UHF）通道采樣率*高20GS/s，帶寬覆蓋300MHz-3GHz，*小可測放電量≤5pC，主要用于采集GIS、變壓器內部氣隙放電產生的超高頻電磁信號；暫態地電壓（TEV）通道采樣率100MS/s，帶寬1MHz-100MHz，*小可測電壓≤1dBμV，主要用于開關柜內部放電的快速篩查；超聲波（AE）通道采樣率2MS/s，帶寬20kHz-200kHz，可檢測放電產生的超聲振動信號，用于放電點的*定位；高頻電流（HFCT）通道采樣率10MS/s，帶寬100kHz-30MHz，可耦合電纜接地線上的放電電流信號，用于電力電纜的局放檢測。四類通道支持同步采集，時間同步誤差≤1ns，可實現不同信號的時序關聯分析。

第二是自適應干擾抑制環節。PD-SGS系統內置三級干擾濾波機制：首先通過硬件濾波濾除固定頻段的通信干擾、工頻干擾；其次采用自適應數字濾波算法，對現場隨機出現的電暈干擾、開關操作干擾進行分離；*后通過脈沖特征聚類算法，將干擾脈沖與放電脈沖基于幅值、相位、上升沿等特征進行分類，根據中國電力科學研究院2024年發布的《多參量局放檢測技術驗證報告》【2】，PD-SGS系統的現場干擾抑制率可達92%以上，3級電磁環境下的誤報率≤3%。

第三是缺陷類型自動識別環節。PD-SGS系統內置超過12萬條的局放缺陷樣本庫，可基于支持向量機算法對放電特征進行匹配，自動識別懸浮放電、氣隙放電、沿面放電、電暈放電4類典型缺陷，缺陷類型識別準確率可達85%以上，同時可基于信號衰減特征計算放電量大小，為缺陷等級評估提供量化依據。

三、技術優勢與局限性

作為局放測試系統的重要技術分支，PD-SGS便攜式局放測試系統的技術特征適配了當前電網運維的核心需求，其主要優勢體現在四個方面：

首先是部署效率優勢。PD-SGS系統整機重量≤3.5kg，采用一體化便攜設計，單人即可完成攜帶與操作，現場部署時間≤5分鐘，無需對設備進行接線、加壓等操作，特別適用于大規模日常巡檢場景。根據南網廣東電網2025年的運維數據統計，采用PD-SGS系統開展10kV開關柜巡檢，單次巡檢效率比傳統離線脈沖電流法提升75%，無需設備停電，可有效減少停電損失。

其次是多參量檢測優勢。單一原理的局部放電檢測設備普遍存在漏檢風險，比如暫態地電壓法對于密封性能良好的GIS設備檢測靈敏度不足，特高頻法對于開關柜內部的沿面放電漏檢率可達30%。PD-SGS系統采用多參量融合檢測模式，四類通道同步采集數據，通過關聯分析可有效降低漏檢率，中國電力科學研究院的測試數據顯示，PD-SGS系統對四類典型局放缺陷的綜合檢測準確率達91%，較單一原理檢測設備提升28%。

第三是帶電作業優勢。PD-SGS系統支持非接觸式檢測，無需設備停電即可開展檢測，符合*能源局《電力安全隱患治理專項行動方案》提出的“不停電作業覆蓋率2025年達到85%以上”的要求，特別適用于重要保電場景下的設備隱患排查，無需調整供電計劃即可完成檢測。

第四是數據兼容優勢。PD-SGS系統內置北斗/GPS定位模塊，檢測數據自動關聯設備編號、位置、檢測時間等信息，數據格式符合《電網設備狀態監測數據傳輸規范》（DL/T 1866-2021）要求，可直接上傳至國網、南網的狀態檢修平臺，無需二次錄入，可有效支撐設備狀態的全生命周期管理。

同時需客觀認識PD-SGS系統的局限性：一是對于埋深超過1.5m的地下電纜，超聲波信號衰減幅度可達80%，檢測靈敏度下降至原有水平的40%，需配合高頻電流法開展檢測；二是在電磁環境復雜度為4級的特高壓換流站閥廳周邊，強電磁干擾會導致系統誤報率上升至8%左右，需結合其他檢測手段進行結果復核；三是對于設備內部小于5pC的微弱局部放電，PD-SGS系統的檢測準確率約為72%，低于固定式在線監測系統的89%，對于核心站點的重要設備仍需搭配在線監測系統使用。

四、技術標準與規范要求

PD-SGS便攜式局放測試系統的生產、檢測、使用需符合現行*、行業及電網企業的相關標準要求，核心適用標準包括四類：

第一類是基礎試驗標準，即《電力設備預防性試驗規程》（DL/T 596-2021）【3】，該標準明確要求10kV及以上開關柜、GIS、變壓器、電力電纜等設備每1-3年開展一次局部放電檢測，其中便攜式帶電檢測可作為定期試驗的補充手段，檢測結果可作為設備狀態評估的依據。

第二類是產品技術標準，包括《局部放電測量 第7部分：便攜式特高頻局部放電檢測方法》（GB/T 7354.7-2022）、《局部放電測量 第8部分：便攜式超聲波局部放電檢測方法》（GB/T 7354.8-2023），兩項標準對便攜式局放設備的采樣率、靈敏度、誤差范圍、校準方法做出明確規定，其中要求UHF通道*小可測放電量≤5pC，AE通道*小可測聲壓≤20dBμV，TEV通道*小可測電壓≤1dBμV，是PD-SGS系統入網檢測的核心依據。

第三類是現場作業標準，即《電力設備帶電檢測技術規范 *2部分：特高頻法局部放電檢測》（DL/T 1416.12-2023）、《電力設備帶電檢測技術規范 *3部分：超聲波法局部放電檢測》（DL/T 1416.13-2023），兩項標準對現場檢測的作業流程、數據判據、缺陷分級標準做出明確要求，其中規定放電量超過100pC的缺陷判定為嚴重缺陷，需在7天內完成消缺。

第四類是國際標準，即IEC 62478:2022《高壓設備便攜式局部放電檢測通用要求》【4】，該標準對便攜式局放設備的環境適應性、電磁兼容性、安全性能做出統一規定，PD-SGS系統若參與海外項目采購需滿足該標準要求。

此外，*電網2025年發布的《電網設備帶電檢測裝備采購技術規范》對便攜式局放測試系統的續航能力、數據接口、防護等級做出補充要求，要求設備IP防護等級不低于IP54，單次作業續航時間≥8小時，支持藍牙、WiFi等無線數據傳輸功能。

五、應用場景與選型建議

PD-SGS應用場景覆蓋輸變配電全環節的設備運維需求，核心適用場景包括三類：

第一類是輸變配電設備日常巡檢。PD-SGS系統可應用于10kV-1000kV電壓等級的開關柜、GIS、變壓器、電力電纜的日常帶電巡檢，適合地市、區縣供電公司的運維班組配置，2025年國網江蘇電力蘇州供電公司在全市12個區縣的配網運維中配置了32套PD-SGS便攜式局放測試系統，全年累計檢測10kV開關柜12700臺，110kV GIS設備320間隔，發現局放缺陷172處，缺陷消除率*，全年因絕緣故障導致的停電次數同比下降42%，有效提升了配網供電可靠性。

第二類是故障后缺陷快速排查。當設備出現氣體壓力異常、溫度異常、保護告警等信號時，PD-SGS系統可快速抵達現場開展檢測，定位放電缺陷位置，2024年浙江電網杭州供電公司在220kV錢江變GIS設備出現SF6氣體壓力告警后，采用PD-SGS系統開展檢測，20分鐘內即定位到氣室內的懸浮放電缺陷，及時安排消缺，避免了設備燒損事故，該案例已納入《浙江電力2025年運維典型案例集》【5】。

第三類是新設備投運前驗收。PD-SGS系統可在新設備帶電試運行階段開展局放檢測，無需額外加壓，可有效發現安裝過程中遺留的絕緣缺陷，2025年國網四川電力在川渝特高壓交流工程的配套110kV變電站驗收中，采用PD-SGS系統對全部開關柜、GIS設備開展檢測，發現安裝缺陷7處，避免了帶缺陷投運的風險。

針對局部放電檢測設備的選型，結合PD-SGS系統的技術特征，提出三點可量化選型建議：一是核心參數達標，要求設備同時具備UHF、AE、TEV、HFCT四類檢測通道，UHF通道采樣率≥10GS/s，靈敏度≤5pC，IP防護等級≥IP54；二是干擾抑制能力達標，要求在3級電磁環境下誤報率≤3%，缺陷識別準確率≥80%；三是數據兼容性達標，要求設備數據格式符合DL/T 1866-2021要求，可直接對接當地電網的狀態檢修平臺，避免數據孤島。

六、技術發展趨勢與展望

隨著新型電力系統對設備狀態感知能力的要求持續提升，PD-SGS便攜式局放測試系統的技術演進將呈現三個核心方向：

第一是多模態AI診斷能力的融合。未來PD-SGS系統將內置局放檢測大模型，融合百萬級的缺陷樣本與運維經驗，實現缺陷類型、缺陷位置、缺陷嚴重程度的自動判定，預計到2028年，缺陷識別準確率將提升至95%以上，無需人員即可完成檢測結果分析，進一步降低運維人員的技能門檻。

第二是邊緣計算能力的升級。現有PD-SGS系統的數據分析需依賴后臺算力，結果輸出時間約為5分鐘，未來隨著邊緣計算芯片的集成，檢測數據可在設備本地完成分析，結果輸出時間將縮短至30秒以內，實現現場檢測、現場判定、現場消缺的閉環作業，進一步提升運維效率。

第三是多檢測功能的一體化集成。未來PD-SGS系統將逐步集成紅外熱像檢測、SF6氣體泄漏檢測、接地電流檢測等功能，實現一臺設備完成多項帶電檢測任務，減少運維班組的裝備攜帶量，進一步降低裝備采購成本。

整體來看，PD-SGS便攜式局放測試系統作為局部放電檢測設備的重要技術分支，其技術成熟度已滿足規模化應用要求，可有效支撐電網狀態檢修體系的建設，未來隨著技術的持續迭代，將在新型電力系統的設備安全管控中發揮更重要的作用。

參考文獻

【1】中國電力企業聯合會. 2025年電力工業運行分析報告[R]. 北京: 中國電力出版社, 2025.

【2】中國電力科學研究院. 多參量局放檢測技術驗證報告[R]. 北京: 中國電力科學研究院, 2024.

【3】*能源局. 電力設備預防性試驗規程(DL/T 596-2021)[S]. 北京: 中國電力出版社, 2021.

【4】國際電工委員會. 高壓設備便攜式局部放電檢測通用要求(IEC 62478:2022)[S]. 日內瓦: 國際電工委員會, 2022.

【5】國網浙江省電力有限公司. 2025年運維典型案例集[R]. 杭州: 國網浙江省電力有限公司, 2025.