近年來(lái)，隨著電力工業(yè)和裝備制造業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)電力設(shè)備安全、穩(wěn)定與可靠運(yùn)行的要求越來(lái)越高，但由于原材料加工、設(shè)計(jì)制造和工藝水平等原因，電力設(shè)備在運(yùn)行中不可避免的存在缺陷和故障問(wèn)題，因此，電力設(shè)備檢修亟須一整套完整有效的缺陷檢測(cè)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(guó)網(wǎng)北京市電力公司《高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備局部放電與機(jī)械特性帶電檢測(cè)技術(shù)及診斷方法研究》項(xiàng)目以理論研究、關(guān)鍵技術(shù)突破、裝置設(shè)計(jì)與研發(fā)、試驗(yàn)檢測(cè)與驗(yàn)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(kāi)關(guān)設(shè)備典型局部放電缺陷和機(jī)械缺陷的發(fā)生發(fā)展規(guī)律;針對(duì)金屬屏蔽GIS盆式絕緣子特高頻信號(hào)檢測(cè)、內(nèi)置傳感器輸出過(guò)電壓、局部放電源精確定位等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，開(kāi)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(kāi)關(guān)設(shè)備典型缺陷模擬平臺(tái)、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(cè)裝置、斷路器機(jī)械特性帶電檢測(cè)裝置;利用研制的傳感器和檢測(cè)裝置在高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備典型缺陷模擬平臺(tái)上開(kāi)展驗(yàn)證性試驗(yàn)，在國(guó)網(wǎng)北京市電力公司管轄范圍的變電站開(kāi)展檢測(cè)應(yīng)用，試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果驗(yàn)證了傳感器和檢測(cè)裝置的可用性和有效性;項(xiàng)目成果應(yīng)用3年，發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷40余例，累計(jì)節(jié)省電網(wǎng)設(shè)備檢修費(fèi)用2000余萬(wàn)。

項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

(1)建成了國(guó)內(nèi)外首個(gè)110kV輸變配電設(shè)備缺陷模擬真型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)：針對(duì)高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備典型缺陷難以真實(shí)復(fù)現(xiàn)的問(wèn)題，基于真型設(shè)備，研發(fā)了GIS和開(kāi)關(guān)柜典型缺陷模擬平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了典型局部放電缺陷、機(jī)械缺陷及運(yùn)行工況、電磁環(huán)境的真實(shí)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(cè)問(wèn)題和GIS內(nèi)置特高頻傳感器金屬耦合電極的接地保護(hù)問(wèn)題。

(3)發(fā)展了局部放電的聲電聯(lián)合檢測(cè)理論，研制了局部放電聲電聯(lián)合檢測(cè)裝置：基于聲電聯(lián)合檢測(cè)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(píng)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(píng)估的問(wèn)題。

(4)創(chuàng)造性的提出運(yùn)行斷路器的狀態(tài)檢測(cè)方法：基于斷路器長(zhǎng)期運(yùn)行后“首次分合閘時(shí)”的控制回路電流波形特征，提出了以電流波形特征點(diǎn)的時(shí)間—強(qiáng)度特性和以機(jī)械動(dòng)作順序的事件—時(shí)間—強(qiáng)度振動(dòng)特性的缺陷診斷方法和基于支持向量機(jī)的開(kāi)關(guān)機(jī)械缺陷識(shí)別算法，研制了斷路器機(jī)械特性帶電檢測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)了斷路器運(yùn)行狀態(tài)下檢測(cè)機(jī)械特性的目的。

項(xiàng)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(kāi)關(guān)設(shè)備診斷、定位方法合理、實(shí)用。

2014年中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)鑒定委員會(huì)認(rèn)為：“該項(xiàng)目研究成果創(chuàng)新性顯著，在電網(wǎng)設(shè)備檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)得到了成功應(yīng)用和檢驗(yàn)，為高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)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(jì)、社會(huì)效益和推廣應(yīng)用前景，項(xiàng)目成果整體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。”

團(tuán)隊(duì)介紹

國(guó)網(wǎng)北京市電力公司“狀態(tài)檢測(cè)科研攻關(guān)團(tuán)隊(duì)”于2008年在引進(jìn)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(jìn)、消化和吸收設(shè)備狀態(tài)檢修理念、狀態(tài)檢測(cè)先進(jìn)技術(shù)和資產(chǎn)管理模式的基礎(chǔ)上，在國(guó)網(wǎng)公司全面推廣狀態(tài)檢修策略的契機(jī)下，該團(tuán)隊(duì)致力于電力設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)與診斷評(píng)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(chǎng)檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)。

近年來(lái)，團(tuán)隊(duì)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(hào)檢測(cè)、放電源定位和缺陷故障分析診斷等方面開(kāi)展了大量研究與實(shí)踐工作，成果顯著。先后完成1000kV皖電東送、浙福工程等多個(gè)超、特高壓工程帶電檢測(cè)任務(wù)，為國(guó)家電網(wǎng)公司設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行做出了突出貢獻(xiàn)。

在狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，團(tuán)隊(duì)獲得省部級(jí)科技成果二等獎(jiǎng)3項(xiàng)、三等獎(jiǎng)5項(xiàng)，獲得國(guó)網(wǎng)北京市電力公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)8項(xiàng)。近年來(lái)，在IET、中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)等國(guó)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(qǐng)發(fā)明專利33項(xiàng)，實(shí)用新型專利61項(xiàng)。(王文山 陶詩(shī)洋 李偉) 

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