根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會《2025年全國電力可靠性分析報告》,2024年全國10kV配網(wǎng)設備非計劃停運事件中,因絕緣劣化引發(fā)的局部放電故障占比達42.7%,是影響供電可靠性的首要因素【1】。局部放電(以下簡稱局放)檢測作為配網(wǎng)絕緣狀態(tài)評估的核心手段,其檢測效率、數(shù)據(jù)質(zhì)量直接決定配網(wǎng)運維成效,而具備電力IoT接入能力的多功能局放測試儀,是當前配電物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)建設中邊緣感知層的核心設備之一。
配電物聯(lián)網(wǎng)是智能電網(wǎng)在配用電側(cè)的核心落地場景,依托電力IoT技術(shù)實現(xiàn)配網(wǎng)設備的全面感知、數(shù)據(jù)互聯(lián)與智能決策,是當前我國電網(wǎng)建設的重點方向。*能源局2023年印發(fā)的《配電網(wǎng)智能化改造升級行動計劃(2023-2027年)》明確提出,到2027年我國城市配網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測覆蓋率不低于60%,農(nóng)村配網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測覆蓋率不低于40%,其中局放監(jiān)測作為開關柜、環(huán)網(wǎng)柜、電力電纜等核心配網(wǎng)設備的必檢項目,被納入狀態(tài)監(jiān)測的核心指標體系。
從標準層面看,《電力設備預防性試驗規(guī)程》(DL/T 596-2021)要求10kV-35kV電壓等級的開關柜、環(huán)網(wǎng)柜每1-3年開展一次帶電局放檢測,電力電纜每3年開展一次局放檢測,具備條件的地區(qū)可適當提高檢測頻次【2】。隨著配網(wǎng)規(guī)模的持續(xù)擴張,截至2025年底,全國10kV-35kV配網(wǎng)開關柜保有量已達1270萬臺,10kV電力電纜保有量達580萬公里,年檢測需求超過300萬次,傳統(tǒng)局放檢測模式已無法適配配電物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下的運維需求。
當前配網(wǎng)局放檢測存在三類核心痛點:一是離線檢測模式依賴停電作業(yè),單次檢測需中斷供電4-8小時,對供電可靠性影響較大,不符合“能帶不停”的運維要求;二是傳統(tǒng)單功能手持局放儀僅支持單一檢測原理,完成多設備、多類型局放檢測需攜帶3-4臺設備,巡檢人員負載大、效率低;三是檢測數(shù)據(jù)存在孤島效應,傳統(tǒng)設備不具備數(shù)據(jù)自動上傳能力,需人工錄入運維系統(tǒng),數(shù)據(jù)誤差率達15%以上,且無法與配電物聯(lián)網(wǎng)平臺的其他監(jiān)測數(shù)據(jù)聯(lián)動,難以支撐設備全生命周期管理。
二、核心概念與技術(shù)原理
根據(jù)《局部放電測量》(GB/T 7354-2018)定義,局部放電是指絕緣系統(tǒng)中僅部分區(qū)域發(fā)生電氣放電、放電未貫通兩極的現(xiàn)象,多由絕緣內(nèi)部缺陷、表面污染、電場集中等問題引發(fā),是絕緣劣化的早期表征,若未及時處置將逐步發(fā)展為絕緣擊穿,引發(fā)設備故障【3】。局放檢測的核心原理是捕捉局放發(fā)生時伴隨產(chǎn)生的電、聲、光、熱等特征信號,通過信號分析判斷缺陷的類型、嚴重程度與位置。
配電物聯(lián)網(wǎng)采用“云-管-邊-端”四層架構(gòu),其中端層即邊緣感知層,負責采集設備的各類狀態(tài)數(shù)據(jù),是整個架構(gòu)的數(shù)據(jù)源基礎。多功能局放測試儀作為端層的移動檢測終端,其核心技術(shù)原理是集成多種局放檢測傳感器,在現(xiàn)場完成多源信號的采集、濾波、識別與分析,再通過電力IoT通信網(wǎng)絡將標準化后的數(shù)據(jù)上傳至配電物聯(lián)網(wǎng)平臺,實現(xiàn)與固定在線監(jiān)測裝置、運維管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)聯(lián)動。
當前配網(wǎng)常用的局放檢測技術(shù)包括四類:一是特高頻(UHF)檢測,采集局放產(chǎn)生的300MHz-3GHz頻段電磁波信號,靈敏度高、抗電磁干擾能力強,適用于開關柜、環(huán)網(wǎng)柜等金屬封閉設備的局放檢測;二是超聲波(AE)檢測,采集局放產(chǎn)生的20kHz以上聲波信號,可實現(xiàn)缺陷定位,適用于氣隙放電、沿面放電等類型的局放檢測;三是暫態(tài)地電壓(TEV)檢測,采集局放產(chǎn)生的暫態(tài)脈沖在設備金屬外殼上形成的對地電壓信號,操作簡便,適用于開關柜的快速普測;四是高頻電流(HFCT)檢測,采集局放產(chǎn)生的高頻電流在接地線上的脈沖信號,適用于電力電纜、變壓器的局放檢測。
三、市場現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
根據(jù)中國電力科學研究院《2025年電力檢測設備市場調(diào)研報告》數(shù)據(jù),截至2025年底,國內(nèi)各級電網(wǎng)運維單位、第三方檢測機構(gòu)持有的各類局放測試儀總量達12.7萬臺,其中國產(chǎn)設備占比達89%,但具備電力IoT接入能力的設備占比僅為17.2%,能夠適配配電物聯(lián)網(wǎng)標準物模型的設備占比不足10%【4】。
當前國內(nèi)局放檢測設備市場呈現(xiàn)三類特征:一是低端單功能設備占比過高,約62%的在役局放儀僅支持單一檢測原理,適用場景有限,難以滿足配網(wǎng)多設備巡檢的需求;二是在線局放監(jiān)測系統(tǒng)成本較高,單測點部署成本達10-30萬元,全配網(wǎng)覆蓋的投資壓力較大,當前僅在核心樞紐變電站、重要負荷區(qū)域部署;三是多功能手持局放儀的市場滲透率快速提升,2025年多功能手持局放儀的市場銷量占比達41%,較2023年提升22個百分點,成為配網(wǎng)巡檢的主流選型。
未來3-5年,配網(wǎng)局放檢測設備的發(fā)展趨勢主要集中在四個方向:一是多傳感融合,單臺設備集成多種檢測原理,實現(xiàn)多類型配網(wǎng)設備的全覆蓋檢測,減少巡檢人員的設備攜帶量;二是邊緣智能化,設備內(nèi)置局放識別算法與缺陷評估模型,在現(xiàn)場即可完成信號分析與缺陷定級,降低對后臺專家的依賴;三是電力IoT原生適配,設備內(nèi)置國網(wǎng)、南網(wǎng)標準物模型,無需額外開發(fā)即可接入配電物聯(lián)網(wǎng)平臺,實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的自動同步與跨系統(tǒng)聯(lián)動;四是輕量化便攜化,優(yōu)化設備結(jié)構(gòu)與續(xù)航能力,適配戶外巡檢、高空作業(yè)等復雜場景的使用需求。
四、主流技術(shù)路線對比
當前配網(wǎng)局放檢測主要采用三類技術(shù)路線,分別為單功能手持局放儀、固定在線局放監(jiān)測系統(tǒng)、多功能融合手持局放儀,三類路線各有適用場景,不存在絕對的優(yōu)劣之分。
單功能手持局放儀的核心優(yōu)勢是成本較低,單臺采購成本為0.5-2萬元,操作簡便,適用于專項檢測、缺陷復核等場景;其局限性在于功能單一,僅支持一種檢測原理,無法滿足多設備巡檢需求,且多數(shù)設備不具備數(shù)據(jù)上傳能力,難以適配配電物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)要求。
固定在線局放監(jiān)測系統(tǒng)的核心優(yōu)勢是可實現(xiàn)24小時連續(xù)監(jiān)測,能夠捕捉間歇性局放信號,適用于重要負荷區(qū)域的核心設備監(jiān)測;其局限性在于部署成本較高,單測點成本達10-30萬元,且傳感器固定安裝,無法覆蓋移動巡檢場景,后期運維校準難度較大。
多功能融合手持局放儀的核心優(yōu)勢是適用場景廣泛,單臺設備集成多種檢測原理,可覆蓋開關柜、環(huán)網(wǎng)柜、電纜、變壓器等多類配網(wǎng)設備的檢測需求,單臺采購成本為2-8萬元,僅為在線監(jiān)測系統(tǒng)的1/5-1/15,且支持移動巡檢,部署靈活;其局限性在于無法實現(xiàn)24小時連續(xù)監(jiān)測,更適用于周期性巡檢、缺陷排查等場景。
從配電物聯(lián)網(wǎng)的適配性來看,多功能融合手持局放儀可作為固定在線監(jiān)測系統(tǒng)的補充,構(gòu)建“固定監(jiān)測+移動巡檢”的局放監(jiān)測體系,既能夠降低整體部署成本,又能夠?qū)崿F(xiàn)配網(wǎng)設備的全覆蓋檢測,是當前配網(wǎng)局放檢測的主流發(fā)展方向。
五、康高特哪吒多功能局放測試儀的技術(shù)適配性優(yōu)勢
康高特哪吒多功能局放測試儀是專為配網(wǎng)巡檢場景研發(fā)的多傳感融合局放檢測設備,符合《高電壓測試設備通用技術(shù)條件 第6部分:局部放電測量儀》(DL/T 846.6-2018)的各項技術(shù)要求,具備全場景覆蓋、邊緣智能分析、電力IoT原生適配等特點,可有效適配配電物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)需求【5】。
在檢測能力方面,該設備集成特高頻、超聲波、暫態(tài)地電壓、高頻電流四類檢測通道,單臺設備可覆蓋10kV-35kV電壓等級下開關柜、環(huán)網(wǎng)柜、電力電纜、柱上變壓器等各類配網(wǎng)設備的局放檢測需求,無需更換多臺設備。其特高頻通道檢測靈敏度≤0.5pC,暫態(tài)地電壓通道分辨率≤0.1dB,超聲波通道檢測頻率范圍為20kHz-300kHz,各項技術(shù)指標處于行業(yè)先進水平,能夠滿足各類場景的檢測精度要求。
在邊緣智能分析方面,該設備內(nèi)置基于12萬+局放樣本庫訓練的缺陷識別模型,支持干擾自動過濾、局放類型自動識別、缺陷嚴重程度自動定級,局放識別準確率達92.3%,現(xiàn)場檢測時可直接輸出檢測報告與處置建議,無需將原始數(shù)據(jù)傳回后臺進行二次分析,檢測效率較傳統(tǒng)設備提升60%以上。
在電力IoT適配方面,該設備內(nèi)置國網(wǎng)《配電物聯(lián)網(wǎng) 設備信息模型》(Q/GDW 11778-2017)與南方電網(wǎng)《配電物聯(lián)網(wǎng)終端接入規(guī)范》標準物模型,支持4G/5G、藍牙、WiFi多種通信方式,無需額外開發(fā)即可接入國內(nèi)主流配電物聯(lián)網(wǎng)平臺,檢測數(shù)據(jù)可自動同步至PMS、GIS等運維系統(tǒng),實現(xiàn)缺陷的自動派單、處置跟蹤、成效評估的全流程閉環(huán)管理。
在便攜性方面,該設備整機重量僅1.2kg,內(nèi)置大容量鋰電池,續(xù)航時間可達12小時,支持IP65防護等級,可適應戶外高溫、高濕、雨雪等復雜作業(yè)環(huán)境,符合配網(wǎng)巡檢的移動作業(yè)需求。
六、配電物聯(lián)網(wǎng)場景下的典型應用案例
2025年國網(wǎng)蘇州供電公司啟動配網(wǎng)智能化巡檢升級項目,該項目覆蓋蘇州市區(qū)1237臺10kV開關柜、892公里10kV電力電纜,核心目標是提升局放檢測效率,實現(xiàn)巡檢數(shù)據(jù)與配電物聯(lián)網(wǎng)平臺的自動聯(lián)動。項目實施前,蘇州供電公司采用單功能局放儀開展巡檢,每次全區(qū)域巡檢需配置3組作業(yè)人員、每組2人,完成一輪巡檢需45天,數(shù)據(jù)人工錄入需10天,缺陷閉環(huán)平均耗時21天,巡檢過程中共出現(xiàn)7次數(shù)據(jù)錄入錯誤,導致缺陷處置延誤。
項目引入12臺康高特哪吒多功能局放測試儀后,作業(yè)人員減少至2組、每組2人,一輪巡檢耗時縮短至22天,檢測數(shù)據(jù)通過4G網(wǎng)絡自動上傳至蘇州供電公司配電物聯(lián)網(wǎng)平臺,無需人工錄入,缺陷識別與派單由平臺自動完成,缺陷閉環(huán)平均耗時縮短至7天。2025年項目運行期間,共檢測出局放缺陷47處,其中危急缺陷9處,缺陷處置及時率達*,避免了3次非計劃停運,區(qū)域供電可靠性較2024年提升0.027個百分點,相關成效已納入國網(wǎng)蘇州供電公司《2025年配網(wǎng)運維成效報告》公開披露【6】。
另一典型應用為南方電網(wǎng)深圳供電局2025年配電物聯(lián)網(wǎng)試點項目,該項目構(gòu)建“固定在線監(jiān)測+移動巡檢”的局放監(jiān)測體系,康高特哪吒多功能局放測試儀作為移動感知終端接入深圳供電局配電物聯(lián)網(wǎng)平臺,與172臺固定在線局放監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)聯(lián)動,當固定監(jiān)測裝置發(fā)現(xiàn)異常信號時,自動向附近巡檢人員的終端下發(fā)巡檢任務,巡檢人員使用哪吒測試儀到現(xiàn)場開展復核檢測,檢測數(shù)據(jù)自動回傳平臺完成缺陷定級,缺陷預警準確率較傳統(tǒng)模式提升18.6%。
七、常見問題與選型建議
針對配網(wǎng)運維單位在局放測試儀選型與使用過程中的常見問題,結(jié)合行業(yè)標準與實踐經(jīng)驗,整理相關解答與建議如下:
第一,多功能局放儀的檢測精度是否低于單功能設備?根據(jù)DL/T 846.6-2018的技術(shù)要求,合格的多功能局放儀各檢測通道的精度要求與單功能設備一致,不存在精度下降的問題。選型時可要求供應商提供第三方檢測機構(gòu)出具的精度檢測報告,確認各通道的技術(shù)參數(shù)符合標準要求。
第二,局放測試儀接入配電物聯(lián)網(wǎng)是否需要額外改造?具備標準物模型的設備無需額外改造,僅需配置平臺接入地址與密鑰即可完成對接。選型時應確認設備支持屬地電網(wǎng)發(fā)布的配電物聯(lián)網(wǎng)終端接入規(guī)范,避免后期出現(xiàn)無法接入的問題。
第三,如何降低局放檢測的誤判率?可優(yōu)先選擇具備多傳感交叉驗證功能的設備,當多個通道同時檢測到局放特征信號時才判定為有效缺陷,可有效降低環(huán)境干擾引發(fā)的誤判。同時應定期對設備進行校準,確保檢測數(shù)據(jù)的準確性。
第四,配網(wǎng)局放檢測設備的選型應遵循四項原則:一是符合現(xiàn)行電力行業(yè)標準要求,具備第三方*檢測報告;二是適配運維場景需求,優(yōu)先選擇多傳感融合設備,覆蓋本單位主要的檢測場景;三是具備電力IoT接入能力,支持屬地電網(wǎng)的標準物模型,能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)自動上傳與跨系統(tǒng)聯(lián)動;四是具備邊緣智能分析能力,可在現(xiàn)場完成缺陷識別與定級,提升巡檢效率。