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高壓交流架空送電線路、變電站檢測

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發布時間：2025-07-26 07:07:28 更新時間：2025-07-25 07:07:28

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作者：中科光析科學技術研究所檢測中心

高壓交流架空送電線路與變電站檢測：守護電網安全的核心防線

高壓交流架空送電線路和變電站是現代電力系統的骨干，承擔著電能遠距離傳輸、電壓變換和分配的關鍵任務。其長期暴露于復雜的自然環境和嚴苛的電氣應力下，設備老化、部件劣化、外力破壞等風險始終存在。一旦發生故障，不僅可能導致大規模停電，造成巨大的經濟損失和社會影響，甚至可能引發安全事故，威脅人民生命財產安全和電網穩定運行。因此，對高壓交流架空送電線路和變電站進行系統性、周期性的科學檢測，是保障電力系統安全、可靠、經濟運行不可或缺的關鍵環節。通過精確、高效的檢測，能夠及時發現潛伏性缺陷和隱患，評估設備狀態，為檢修、維護和更換提供決策依據，實現從被動搶修向主動預防的轉變，從而有效提升電網的供電可靠性和運行效率。

核心檢測項目

檢測工作內容廣泛且深入，主要圍繞以下關鍵項目展開：

1. 架空送電線路檢測：

導線與地線檢測：檢查是否存在斷股、磨損、腐蝕、過熱（接頭、線夾等）、弧垂異常、舞動損傷、異物懸掛等。
絕緣子檢測：檢測絕緣子串的污穢度、鹽密/灰密、是否存在零值或低值絕緣子、表面閃絡痕跡、破損裂紋、鋼帽及鋼腳銹蝕、鎖緊銷狀態等。
金具檢測：檢查各類線夾、連接器、均壓環、間隔棒、防振錘等是否存在變形、松動、過熱、磨損、銹蝕、缺件等缺陷。
桿塔檢測：評估桿塔基礎穩定性（沉降、沖刷、上拔）、塔身結構傾斜、變形、銹蝕（特別是鐵塔）、螺栓緊固情況、混凝土桿裂紋酥松等。檢查爬梯、平臺、接地引下線等附屬設施狀況。
接地裝置檢測：測量接地電阻值是否合格，檢查接地引下線及連接點的腐蝕、斷裂情況。
通道環境檢測：監測線路保護區內的樹木生長（樹障）、違章建筑、交叉跨越距離變化、地質災害（滑坡、塌陷）、山火隱患等。

2. 變電站檢測：

變壓器（含電抗器）檢測：本體及套管的油色譜分析（DGA）、油質化驗（水分、酸值、介損、擊穿電壓等）、繞組直流電阻、絕緣電阻、吸收比/極化指數、介質損耗因數（tanδ）、變比、有載調壓開關特性、繞組變形、局部放電、紅外精確測溫、鐵芯接地電流、噪聲振動等。
高壓開關設備檢測：（斷路器、隔離開關、GIS/HGIS）機械特性（分合閘時間、速度、同期性、行程、彈跳）、回路電阻、絕緣電阻、交流耐壓、局部放電、SF6氣體純度/微水含量/泄漏檢測、紅外精確測溫、操作機構狀態評估（液壓、氣動、彈簧）等。
互感器檢測：（電流、電壓互感器）絕緣電阻、介質損耗因數（tanδ）及電容量、交流耐壓、局部放電、油色譜分析（油浸式）、SF6氣體檢測（氣體絕緣式）、變比/極性、勵磁特性、紅外精確測溫等。
避雷器檢測：直流1mA參考電壓（U_1mA）及0.75U_1mA下的泄漏電流、運行電壓下的全電流及阻性電流、工頻參考電流下的工頻參考電壓（僅限無間隙金屬氧化物避雷器）、底座絕緣電阻、紅外精確測溫。
電力電容器檢測：（并聯電容器、耦合電容器）電容量、絕緣電阻、極間及極對殼交流耐壓、介質損耗因數（tanδ）、紅外精確測溫。
母線及構架檢測：檢查連接點發熱（紅外）、銹蝕、變形、絕緣子狀態等。
接地網檢測：測量接地網接地電阻、導通電阻（設備接地引下線與主地網的連接）、診斷地網腐蝕情況、地表電位分布（跨步電壓、接觸電壓）等。
二次系統檢測：涵蓋繼電保護裝置、安全自動裝置、測控裝置、通信設備等的功能校驗、絕緣測試、電源切換試驗、傳動試驗等。

先進檢測儀器

現代化的檢測依賴于精密的儀器設備：

紅外熱像儀：非接觸式測量設備表面溫度分布，快速發現導線接頭、線夾、設備連接點、套管、絕緣子等處的過熱故障。
紫外成像儀：檢測電暈放電和表面局部放電，定位絕緣子污穢、劣化、金具尖端放電等缺陷。
無人機（UAV）巡檢系統：搭載高清攝像頭、紅外/紫外傳感器、激光雷達（LiDAR）等，對架空線路進行全方位、高精度的近距離觀測和檢測，極大提高效率和安全性。
油色譜分析儀：分析變壓器、電抗器等油浸設備中溶解的故障特征氣體（H₂, CH₄, C₂H₄, C₂H₂, CO, CO₂等），診斷內部過熱和放電故障。
局部放電檢測儀：包括高頻、超高頻、超聲波、脈沖電流等多種檢測技術，用于發現變壓器、GIS、電纜終端等設備的內部絕緣缺陷。
介質損耗測試儀：精確測量電容型設備（CT、PT、耦合電容器、套管）的介質損耗因數（tanδ）和電容量，反映絕緣材料的損耗和老化狀態。
回路電阻測試儀：測量開關設備導電回路、連接點的接觸電阻，判斷接觸是否良好。
接地電阻測試儀：測量接地裝置（桿塔、變電站）的接地電阻值。
SF₆氣體分析儀：檢測GIS/HGIS/斷路器中的SF₆氣體的純度、水分含量、分解產物，判斷設備內部狀態。
在線監測系統：在關鍵設備（變壓器、GIS、避雷器等）上安裝的持續監測裝置，實時采集油色譜、局部放電、微水、溫度、動作次數等狀態信息。

綜合檢測方法

檢測方法多樣，通常結合使用：

目視檢查：最基本的方法，通過望遠鏡、無人機等手段觀察設備外觀異常。
紅外精確測溫：定期或特殊巡視時對設備關鍵部位進行溫度掃描。
紫外成像檢測：在夜晚或低照度條件下對絕緣子串、金具等進行放電檢測。
帶電檢測（On-line Testing）：在設備運行狀態下進行的檢測，如紅外測溫、紫外成像、油色譜分析（部分）、局部放電檢測（高頻、超高頻、超聲波）、避雷器阻性電流測試等。不影響供電。
在線監測：通過固定安裝的傳感器持續獲取設備狀態數據，實現實時監控。
停電試驗（Off-line Testing）：需設備停電進行，如絕緣電阻測試、介質損耗測試、直流電阻測試、交流耐壓試驗、回路電阻測試、有載開關特性測試、變壓器繞組變形測試等。項目更全面、標準更嚴格。
油/氣化驗：對變壓器油、SF₆氣體等進行實驗室分析，獲取精確的理化參數和故障特征氣體數據。
無人機巡檢：結合可見光、紅外、紫外、激光雷達等技術進行精細化巡檢。
超聲波探傷：用于檢測金屬部件（如桿塔、金具）內部的裂紋等缺陷。
X射線/γ射線檢測：用于特殊情況下對設備內部結構（如GIS內部、鑄造件）的無損探傷。