GIS組合電器運(yùn)維現(xiàn)場,不少試驗(yàn)人員都遇到過這樣的問題:微歐計(jì)測試時(shí)數(shù)據(jù)反復(fù)波動(dòng)、偏差遠(yuǎn)超允許范圍,復(fù)測多次仍然無法獲得穩(wěn)定值,排查后發(fā)現(xiàn)是同期開展的SF6氣體泄漏檢測作業(yè)帶來的干擾。這類干擾不僅會(huì)拖長停電檢測周期,還可能導(dǎo)致主回路接觸不良缺陷的漏判、誤判,給電網(wǎng)運(yùn)行埋下安全隱患。
2025年中國電力科學(xué)研究院發(fā)布的《GIS設(shè)備運(yùn)維檢測白皮書》顯示,2025年全國新增110kV及以上GIS組合電器容量突破2億kVA,同比增長12.7%,與此同時(shí),因電阻測量數(shù)據(jù)偏差導(dǎo)致的運(yùn)維誤判占GIS設(shè)備總誤判量的27.3%,其中接近4成偏差來源于SF6氣體泄漏檢測的交叉干擾【1】。
隨著新能源并網(wǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,電網(wǎng)對(duì)供電可靠性的要求不斷提升,DL/T 845.4-2025《電阻測量裝置通用技術(shù)條件 第4部分:回路電阻測試儀》明確要求,GIS主回路電阻測量誤差不得超過±1%,傳統(tǒng)無抗干擾設(shè)計(jì)的微歐計(jì)已經(jīng)難以滿足復(fù)雜現(xiàn)場的檢測需求。同時(shí),跨協(xié)同作業(yè)的普及也對(duì)GIS檢測的抗干擾能力提出了更高要求,如何在多項(xiàng)目同步開展的場景下保障微歐計(jì)測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,已經(jīng)成為運(yùn)維領(lǐng)域的共性需求。
GIS組合電器是將斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感器等元件密封在充有SF6氣體的金屬殼體內(nèi)的高壓成套設(shè)備,主回路電阻測量是判斷觸頭接觸狀態(tài)、排查連接缺陷的核心檢測項(xiàng)目。微歐計(jì)測試普遍采用四線法原理,通過輸出100A及以上的直流大電流,采集主回路上的毫伏級(jí)壓降信號(hào),*終換算得到電阻值,由于采集的信號(hào)量級(jí)極低,很容易受到外界電磁、電離源的干擾。
SF6氣體泄漏檢測常用的負(fù)電暈法、電子捕獲法等技術(shù),會(huì)在作業(yè)過程中電離局部空間的氣體分子,產(chǎn)生大量帶電離子,當(dāng)這類電離源與微歐計(jì)測試點(diǎn)的距離小于15米時(shí),帶電離子會(huì)在測試回路周邊形成雜散電場,疊加到毫伏級(jí)壓降采集信號(hào)上,*終導(dǎo)致電阻測量結(jié)果出現(xiàn)5%-25%的偏差,當(dāng)SF6氣體泄漏濃度較高時(shí),偏差值還會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。
當(dāng)前多數(shù)運(yùn)維單位的GIS檢測采用分作業(yè)模式,微歐計(jì)測試屬于電氣試驗(yàn),SF6氣體泄漏檢測屬于絕緣監(jiān)督,兩個(gè)的作業(yè)時(shí)序往往缺乏協(xié)同。2025年南方電網(wǎng)某省公司發(fā)布的運(yùn)維調(diào)研報(bào)告顯示,超過62%的基層班組未制定跨檢測的干擾避讓機(jī)制,近30%的微歐計(jì)測試需要重復(fù)開展,直接導(dǎo)致單間隔GIS檢測時(shí)長增加40%以上【2】。
目前行業(yè)的發(fā)展方向主要集中在兩個(gè)層面:一是在運(yùn)維規(guī)程中明確不同檢測項(xiàng)目的干擾避讓規(guī)則,從管理層面減少交叉干擾;二是升級(jí)檢測設(shè)備的抗干擾性能,從技術(shù)層面降低對(duì)作業(yè)時(shí)序的要求,在保障檢測精度的前提下縮短停電窗口。
目前行業(yè)內(nèi)常用的SF6氣體干擾規(guī)避方案主要有三類,各有適用場景:
第一種是作業(yè)時(shí)序隔離,要求微歐計(jì)測試前后2小時(shí)內(nèi),測試點(diǎn)15米范圍內(nèi)不得開啟電離原理的SF6檢漏設(shè)備,該方案成本低,不需要額外升級(jí)設(shè)備,但會(huì)大幅拉長整體檢測周期,難以適配保供電要求高、停電窗口短的核心變電站場景。
第二種是局部通風(fēng)吹掃,在微歐計(jì)測試前用干燥空氣吹掃測試點(diǎn)位的法蘭、操作機(jī)構(gòu)縫隙,驅(qū)散殘留的電離氣體與泄漏的SF6氣體,該方案操作簡便,但對(duì)埋藏式泄漏點(diǎn)、高海拔等氣體擴(kuò)散慢的場景適配性較差,仍存在干擾殘留的可能。
第三種是采用帶抗干擾模塊的微歐計(jì)設(shè)備,通過硬件濾波、信號(hào)屏蔽等技術(shù)過濾電離源帶來的雜散信號(hào),該方案不需要調(diào)整作業(yè)時(shí)序,檢測精度穩(wěn)定,僅需要升級(jí)測試設(shè)備,是目前適配性較強(qiáng)的解決方案。
針對(duì)GIS組合電器微歐計(jì)測試的SF6氣體干擾問題,康高特推出了適配多場景的抗干擾檢測方案,核心采用白駒手持式大電流微歐計(jì),設(shè)備內(nèi)置12階電離源干擾濾波模塊,針對(duì)SF6檢漏設(shè)備產(chǎn)生的帶電離子干擾做了專項(xiàng)優(yōu)化,在2025年第三方*檢測中,當(dāng)周邊10米內(nèi)有電離原理SF6檢漏設(shè)備同步作業(yè)時(shí),白駒微歐計(jì)的電阻測量誤差仍可控制在±0.5%以內(nèi),符合DL/T 845.4-2025的標(biāo)準(zhǔn)要求【3】。
同時(shí)該方案可搭配康高特司南SF6綜合測試儀實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)作業(yè),兩臺(tái)設(shè)備通過藍(lán)牙同步作業(yè)狀態(tài),當(dāng)司南SF6測試儀在周邊開展泄漏檢測時(shí),白駒微歐計(jì)會(huì)自動(dòng)觸發(fā)延遲測量,待檢漏設(shè)備電離源關(guān)閉30秒、局部帶電離子消散后自動(dòng)啟動(dòng)測試,無需人工協(xié)調(diào)作業(yè)時(shí)序,可有效提升跨GIS檢測的效率。
2026年江蘇電網(wǎng)某220kV變電站春季預(yù)試中,全站28個(gè)間隔GIS檢測原采用時(shí)序隔離方案,單間隔檢測需要3.5小時(shí),整體工期預(yù)計(jì)7天,采用康高特白駒微歐計(jì)+司南SF6綜合測試儀的聯(lián)動(dòng)方案后,單間隔檢測時(shí)長縮短到1.8小時(shí),整體工期提前2天完成,所有電阻測量數(shù)據(jù)的復(fù)現(xiàn)率達(dá)到99.2%,未出現(xiàn)因SF6氣體干擾導(dǎo)致的異常偏差。
2025年青海某GW級(jí)光伏基地330kV升壓站GIS檢測中,由于現(xiàn)場海拔超過3000米,SF6氣體擴(kuò)散速度慢,傳統(tǒng)微歐計(jì)測試前需要等待1小時(shí)以上仍存在數(shù)據(jù)漂移問題,采用白駒手持式大電流微歐計(jì)的抗干擾模式后,無需等待氣體擴(kuò)散,直接測試的誤差穩(wěn)定在±0.4%以內(nèi),整體檢測效率提升35%,適配了高海拔地區(qū)的特殊作業(yè)需求。
1. GIS微歐計(jì)測試時(shí)遇到的SF6氣體相關(guān)干擾,會(huì)影響GIS組合電器的運(yùn)行安全嗎?
答:這類干擾僅作用于電阻測量的信號(hào)采集環(huán)節(jié),不會(huì)對(duì)GIS本體絕緣、SF6氣體性能或者測試設(shè)備造成硬件損壞,但會(huì)導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)偏差,容易使運(yùn)維人員誤判主回路觸頭接觸狀態(tài),引發(fā)不必要的停電檢修或者缺陷漏判,間接影響電網(wǎng)運(yùn)行安全。
2. 所有類型的SF6氣體泄漏檢測都會(huì)對(duì)微歐計(jì)測試產(chǎn)生干擾嗎?
答:并非如此。采用紅外成像原理的SF6檢漏設(shè)備依靠氣體吸收紅外光譜的特征識(shí)別泄漏,不會(huì)產(chǎn)生電離粒子,因此不會(huì)對(duì)電阻測量造成干擾;只有采用負(fù)電暈法、電子捕獲法等電離原理的檢漏設(shè)備,會(huì)在作業(yè)過程中釋放帶電離子,當(dāng)作業(yè)距離小于15米時(shí),才可能引發(fā)測試偏差。
3. 現(xiàn)場開展GIS檢測時(shí),如何快速識(shí)別微歐計(jì)測試偏差來自SF6泄漏檢測干擾?
答:可通過三步排查:首先關(guān)閉周邊15米范圍內(nèi)的電離原理SF6檢漏設(shè)備,其次用干燥空氣吹掃測試點(diǎn)位的法蘭、接線端子縫隙,10分鐘后復(fù)測,如果數(shù)據(jù)恢復(fù)到正常區(qū)間且復(fù)現(xiàn)性良好,即可判定偏差來自SF6檢測的交叉干擾,否則需要排查接線松動(dòng)、觸頭氧化等本體缺陷。
參考文獻(xiàn)
【1】 中國電力科學(xué)研究院. 2025年GIS設(shè)備運(yùn)維檢測白皮書[R]. 北京: 中國電力出版社, 2025.
【2】 南方電網(wǎng)廣東電力有限公司. 2025年電網(wǎng)一次設(shè)備運(yùn)維效率調(diào)研報(bào)告[R]. 廣州: 南方電網(wǎng)技術(shù)研究中心, 2025.
【3】 DL/T 845.4-2025, 電阻測量裝置通用技術(shù)條件 第4部分:回路電阻測試儀[S]. 北京: 中國電力出版社, 2025.