“超、特高压组合电器内部微弱放电 带电检测关键技术及应用”获奖

日前，中国电力科学研究院有限公司、国网江西省电力有限公司电力科学研究院、清华四川能源互联网研究院、华北电力大学、国网陕西省电力有限公司电力科学研究院、河南平高电气股份有限公司、北京华电智成电气设备有限公司共同完成的“超、特高压组合电器内部微弱放电带电检测关键技术及应用”科技项目获得2023年度江西省科学技术进步奖一等奖。

项目需求背景

根据江西省“十四五”能源发展规划，到2025年将形成“1个中部核心双环网+3个区域电网”的特高压交直流及500kV主干网架，届时550kV及以上组合电器占比将由45.1%提高到54.3%。然而，根据国网公司近几年运行数据统计，江西电网超、特高组合电器故障率是其它电压等级组合电器故障率的7倍。局部放电是组合电器内部缺陷发展劣化的重要表征，检测局部放电信号是判断组合电器运行状态和故障预警的重要手段。然而，目前常用的特高频、超声波等局部放电检测技术对于超、特高压组合电器内部缺陷的检出率不足10%。如何提升超、特高压组合电器内部局部放电检出率，是电力行业亟需解决的难题。

攻坚克难 引领技术创新

项目组在国网公司项目的支持下，立足需求，进行产学研用联合攻关，在多个方面实现了技术创新：一是提出基于脉冲电流分布测量的实验室用高灵敏局部放电检测方法，可检出最小局部放电量达0.1pC，揭示了超、特高压组合电器局部放电信号呈现微弱、偶发特征；二是研制出“声—电”融合的绝缘状态检测与综合诊断系统，实现了特高频信号2GS/s的在线实时采集，以及对信噪比低于1的超声波信号的有效检测，缺陷类型和发展趋势诊断分析正确率超过90%，攻克了复杂电磁环境下微弱、偶发性局部放电脉冲信号精确提取、自动分类与趋势预测的难题；三是提出了可编程、可调控的信号模拟技术，开发出局部放电现场检测仪智能校验平台，可模拟5类典型缺陷的特高频、高频、超声波和暂态地电压局部放电脉冲信号及现场干扰信号，信号波形相似度≥99.7%，解决了应用于超、特高压组合电器的局部放电带电检测仪器无法准确筛选问题。

项目成果及推广应用

项目经中国电力企业联合会组织的第三方权威鉴定为“项目成果整体达到国际领先水平”。项目授权发明专利24项，实用新型专利12项，授权软件著作权7项，制定3项电力行业标准，国网公司企标2项，发表核心及以上论文29篇。

项目研发的基于脉冲电流分布测量实验室用高灵敏局部放电检测装置已在全部特高压组合电器生产厂家部署，用于特高压组合电器关键绝缘件脉冲电流检测，大幅提升绝缘件微缺陷的检测能力。研制的“声—电”融合的长时偶发局放带电检装置，已广泛应用于赣江站等14座特高压变电站，成功发现超、特高压组合电器缺陷37起，有效提高了组合电器缺陷检出率，推动了局放检测从频发大信号到偶发小信号检测技术的变革，获得了显著的经济效益和社会效益。