为高电压设备“听诊把脉” 构筑电力安全“防火墙”

电能作为国家经济发展的重要能源支撑着人们生活生产活动，然而电力安全事故屡屡发生，国家对电力安全隐患排查愈发严格。国家能源局南方监管局最新公布数据显示，截至2023年5月，其辖区内电力企业共排查安全隐患53059项，电网企业共排查隐患3169项，发电企业共排查隐患49890项，主要为设备设施事故隐患。据统计，在高电压设备故障中，50%的设备故障与绝缘老化有着直接或间接的关系。绝缘系统的好坏决定着高电压设备的安全性能和运行性能，绝缘性能严重受损，将会导致高电压设备发生灾难性故障，造成重大安全事故。

高电压设备中的部件长期在电热场、机械应力和化学腐蚀等多因素作用下，其绝缘性能逐步下降，一定程度后产生局部放电现象，是绝缘劣化的重要征兆。绝缘劣化常规检测方法（采用状态量包括红外、紫外、电磁和温度等）通常在故障发生后才能发现问题，存在滞后性。为及时发现劣化问题，降低设备故障发生率，广电计量可靠性与工程研究所开展高电压部件放电异响监测与在线诊断技术研究，通过采集部件在绝缘劣化后放电辐射出不同于正常运行时的声信号（异响），将其作为诊断依据，再基于声学成像检测技术将异响位置成像，定位设备故障位置，研制出一套完善的高电压部件放电异响监测、故障特征提取与在线诊断系统。

高压部件放电异响检测与在线诊断系统及检测模块

本系统通过增加信号带宽提高传输信息量和速率，可实现宽频带的全方位检测，弥补常规检测方法信息量缺失和滞后的不足，迅速锁定设备故障位置。同时还可满足不同场景下，可视化设备的声响异常位置，实现不改变设备运行状态的无接触式检测，大大减少启停设备造成的不便和损失。该项技术已发表核心期刊论文1篇，并向国家知识产权局提交专利申请，具备成熟的技术能力。目前该项技术已应用于某动车段、某微创机器人和某玻璃升降器声学异常分析项目。

该项技术除应用于变电站内变压器、电抗器外，还对高速列车组高压电气系统（受电弓、绝缘子、高压电缆及附件等），以及其他使用高电压部件并在长期运行中出现绝缘裂化的电气设备发挥至关重要的作用，确保高电压设备安全稳定运行。除异响识别与定位技术和声学可视化技术外，可靠性与环境工程研究所还在主动控制降噪（ANC）、主动声设计（ASD）、声学超材料技术和噪声、振动与声振粗糙度（NVH）等声学高端和先行技术上持续研究，通过声学技术为各行业设备故障检测与寿命分析提供技术支撑，不断提升技术及科研服务水平。