近年來，隨著電力工業和裝備製造業的快速發展，對電力設備安全、穩定與可靠運作的要求越來越高，但由於原材料加工、設計製造和工藝水準等原因，電力設備在運作中不可避免的存在缺陷和故障問題，因此，電力設備檢修亟須一整套完整有效的缺陷檢測和診斷手段，從而有效避免設備突發性故障造成的停電損失。

　　國網北京市電力公司《高壓開關設備局部放電與機械特性帶電檢測技術及診斷方法研究》項目以理論研究、關鍵技術突破、裝置設計與研發、試驗檢測與驗證和成果推廣應用為主線；立足於高電壓與絕緣技術領域，研究了高壓開關設備典型局部放電缺陷和機械缺陷的發生發展規律；針對金屬遮罩GIS盆式絕緣子特高頻信號檢測、內置感測器輸出過電壓、局部放電源精確定位等現實問題，開展關鍵技術攻關；基於理論研究成果和關鍵技術創新，研發了高壓開關設備典型缺陷模擬平臺、脊波導特高頻局部放電感測器、接地型一體化GIS內置式感測器、局部放電聲電聯合檢測裝置、斷路器機械特性帶電檢測裝置；利用研製的感測器和檢測裝置在高壓開關設備典型缺陷模擬平臺上開展驗證性試驗，在國網北京市電力公司管轄範圍的變電站開展檢測應用，試驗檢測結果驗證了感測器和檢測裝置的可用性和有效性；項目成果應用3年，發現設備缺陷40余例，累計節省電網設備檢修費用2000余萬。

　　項目創新點

　　（1）建成了國內外首個110kV輸變配電設備缺陷模擬真型實驗系統平臺：針對高壓開關設備典型缺陷難以真實復現的問題，基於真型設備，研發了GIS和開關櫃典型缺陷模擬平臺，實現了典型局部放電缺陷、機械缺陷及運作工況、電磁環境的真實模擬。

　　（2）研製了脊波導特高頻局部放電感測器和一體化接地型GIS內置局部放電感測器：解決了帶金屬遮罩法蘭的GIS盆式絕緣子的局部放電帶電檢測問題和GIS內置特高頻感測器金屬耦合電極的接地保護問題。

　　（3）發展了局部放電的聲電聯合檢測理論，研製了局部放電聲電聯合檢測裝置：基於聲電聯合檢測的技術手段，結合GIS局部放電缺陷的發展規律，提出了GIS局部放電缺陷嚴重程度的評估方法、放電源特高頻雙感測器三維定位方法和聲電聯合定位方法，解決了局部放電定位不準和缺陷嚴重程度難以評估的問題。

　　（4）創造性的提出運作斷路器的狀態檢測方法：基於斷路器長期運作後“首次分合閘時”的控制回路電流波形特徵，提出了以電流波形特徵點的時間—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於支援向量機的開關機械缺陷識別演算法，研製了斷路器機械特性帶電檢測裝置，實現了斷路器運作狀態下檢測機械特性的目的。

　　項目應用結果表明：研製的系列感測器靈敏度高、安全可靠，提出的高壓開關設備診斷、定位方法合理、實用。

　　2014年中國電機工程學會鑒定委員會認為：“該項目研究成果創新性顯著，在電網設備檢測現場得到了成功應用和檢驗，為高壓開關設備狀態檢測和狀態檢修提供了有效的技術手段，具有良好的經濟、社會效益和推廣應用前景，項目成果整體達到國際領先水準。”

　　團隊介紹

　　國網北京市電力公司“狀態檢測科研攻關團隊”于2008年在引進新加坡新能源公司電網設備狀態檢修管理模式的背景下成立，在引進、消化和吸收設備狀態檢修理念、狀態檢測先進技術和資産管理模式的基礎上，在國網公司全面推廣狀態檢修策略的契機下，該團隊致力於電力設備狀態檢測與診斷評估技術領域的基礎理論研究、關鍵技術攻關及新技術推廣應用，具有豐富的研發與現場檢測經驗。

　　近年來，團隊在變電站GIS、變壓器、高壓電纜等電力設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。先後完成1000kV皖電東送、浙福工程等多個超、特高壓工程帶電檢測任務，為國家電網公司設備安全穩定運作做出了突出貢獻。

　　在狀態檢測技術領域，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、中國電機工程學報等國內外重要學術期刊發表論文120余篇，SCI或EI收錄40余篇，申請發明專利33項，實用新型專利61項。

　　（王文山 陶詩洋 李偉）