近年來，隨著電力工業(yè)和裝備制造業(yè)的快速發(fā)展，對電力設(shè)備安全、穩(wěn)定與可靠運行的要求越來越高，但由于原材料加工、設(shè)計制造和工藝水平等原因，電力設(shè)備在運行中不可避免的存在缺陷和故障問題，因此，電力設(shè)備檢修亟須一整套完整有效的缺陷檢測和診斷手段，從而有效避免設(shè)備突發(fā)性故障造成的停電損失。

國網(wǎng)北京市電力公司《高壓開關(guān)設(shè)備局部放電與機械特性帶電檢測技術(shù)及診斷方法研究》項目以理論研究、關(guān)鍵技術(shù)突破、裝置設(shè)計與研發(fā)、試驗檢測與驗證和成果推廣應(yīng)用為主線;立足于高電壓與絕緣技術(shù)領(lǐng)域，研究了高壓開關(guān)設(shè)備典型局部放電缺陷和機械缺陷的發(fā)生發(fā)展規(guī)律;針對金屬屏蔽GIS盆式絕緣子特高頻信號檢測、內(nèi)置傳感器輸出過電壓、局部放電源精確定位等現(xiàn)實問題，開展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān);基于理論研究成果和關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，研發(fā)了高壓開關(guān)設(shè)備典型缺陷模擬平臺、脊波導(dǎo)特高頻局部放電傳感器、接地型一體化GIS內(nèi)置式傳感器、局部放電聲電聯(lián)合檢測裝置、斷路器機械特性帶電檢測裝置;利用研制的傳感器和檢測裝置在高壓開關(guān)設(shè)備典型缺陷模擬平臺上開展驗證性試驗，在國網(wǎng)北京市電力公司管轄范圍的變電站開展檢測應(yīng)用，試驗檢測結(jié)果驗證了傳感器和檢測裝置的可用性和有效性;項目成果應(yīng)用3年，發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷40余例，累計節(jié)省電網(wǎng)設(shè)備檢修費用2000余萬。

項目創(chuàng)新點

(1)建成了國內(nèi)外首個110kV輸變配電設(shè)備缺陷模擬真型實驗系統(tǒng)平臺：針對高壓開關(guān)設(shè)備典型缺陷難以真實復(fù)現(xiàn)的問題，基于真型設(shè)備，研發(fā)了GIS和開關(guān)柜典型缺陷模擬平臺，實現(xiàn)了典型局部放電缺陷、機械缺陷及運行工況、電磁環(huán)境的真實模擬。

(2)研制了脊波導(dǎo)特高頻局部放電傳感器和一體化接地型GIS內(nèi)置局部放電傳感器：解決了帶金屬屏蔽法蘭的GIS盆式絕緣子的局部放電帶電檢測問題和GIS內(nèi)置特高頻傳感器金屬耦合電極的接地保護問題。

(3)發(fā)展了局部放電的聲電聯(lián)合檢測理論，研制了局部放電聲電聯(lián)合檢測裝置：基于聲電聯(lián)合檢測的技術(shù)手段，結(jié)合GIS局部放電缺陷的發(fā)展規(guī)律，提出了GIS局部放電缺陷嚴(yán)重程度的評估方法、放電源特高頻雙傳感器三維定位方法和聲電聯(lián)合定位方法，解決了局部放電定位不準(zhǔn)和缺陷嚴(yán)重程度難以評估的問題。

(4)創(chuàng)造性的提出運行斷路器的狀態(tài)檢測方法：基于斷路器長期運行后“首次分合閘時”的控制回路電流波形特征，提出了以電流波形特征點的時間—強度特性和以機械動作順序的事件—時間—強度振動特性的缺陷診斷方法和基于支持向量機的開關(guān)機械缺陷識別算法，研制了斷路器機械特性帶電檢測裝置，實現(xiàn)了斷路器運行狀態(tài)下檢測機械特性的目的。

項目應(yīng)用結(jié)果表明：研制的系列傳感器靈敏度高、安全可靠，提出的高壓開關(guān)設(shè)備診斷、定位方法合理、實用。

2014年中國電機工程學(xué)會鑒定委員會認(rèn)為：“該項目研究成果創(chuàng)新性顯著，在電網(wǎng)設(shè)備檢測現(xiàn)場得到了成功應(yīng)用和檢驗，為高壓開關(guān)設(shè)備狀態(tài)檢測和狀態(tài)檢修提供了有效的技術(shù)手段，具有良好的經(jīng)濟、社會效益和推廣應(yīng)用前景，項目成果整體達到國際領(lǐng)先水平。”

團隊介紹

國網(wǎng)北京市電力公司“狀態(tài)檢測科研攻關(guān)團隊”于2008年在引進新加坡新能源公司電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修管理模式的背景下成立，在引進、消化和吸收設(shè)備狀態(tài)檢修理念、狀態(tài)檢測先進技術(shù)和資產(chǎn)管理模式的基礎(chǔ)上，在國網(wǎng)公司全面推廣狀態(tài)檢修策略的契機下，該團隊致力于電力設(shè)備狀態(tài)檢測與診斷評估技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論研究、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)及新技術(shù)推廣應(yīng)用，具有豐富的研發(fā)與現(xiàn)場檢測經(jīng)驗。

近年來，團隊在變電站GIS、變壓器、高壓電纜等電力設(shè)備的局部放電信號檢測、放電源定位和缺陷故障分析診斷等方面開展了大量研究與實踐工作，成果顯著。先后完成1000kV皖電東送、浙福工程等多個超、特高壓工程帶電檢測任務(wù)，為國家電網(wǎng)公司設(shè)備安全穩(wěn)定運行做出了突出貢獻。

在狀態(tài)檢測技術(shù)領(lǐng)域，團隊獲得省部級科技成果二等獎3項、三等獎5項，獲得國網(wǎng)北京市電力公司科技進步一等獎8項。近年來，在IET、中國電機工程學(xué)報等國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文120余篇，SCI或EI收錄40余篇，申請發(fā)明專利33項，實用新型專利61項。(王文山 陶詩洋 李偉) 

原標(biāo)題:“高壓開關(guān)設(shè)備局部放電與機械特性帶電檢測技術(shù)及診斷方法研究”榮獲北京市科學(xué)技術(shù)獎