變壓器局部放電在線監(jiān)測的意義

 

 

 

隨著電力工業(yè)的發(fā)展，電氣設(shè)備絕緣的檢修維護(hù)經(jīng)歷了事故后維修、預(yù)測性維修和預(yù)防性維修三個(gè)階段，它們統(tǒng)稱為計(jì)劃性維修。長期的工作經(jīng)驗(yàn)表明，不論是初的事故后維修，還是較為成熟的預(yù)測性維修、計(jì)劃性維修都存在著很大的局限性，極不利于電力系統(tǒng)超高壓、自動(dòng)化的發(fā)展要求，主要表現(xiàn)為：（1）計(jì)劃性維修的試驗(yàn)條件與電氣設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境存在著較大的差別，設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行電壓要比試驗(yàn)電壓（一般不超過10kV）高的多，預(yù)防性試驗(yàn)很難全面發(fā)現(xiàn)絕緣潛在的缺陷和故障；（2）由于在預(yù)防性試驗(yàn)的周期內(nèi)也可能發(fā)生事故，計(jì)劃性維修存在絕緣故障漏報(bào)的可能；（3）計(jì)劃性維修費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，不利于電力系統(tǒng)的自動(dòng)化；（4）從經(jīng)濟(jì)上看，定期的試驗(yàn)帶來的停電，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)會(huì)造成一定的影響，定期的大修也需要大量的資金。因此，計(jì)劃性維修體系己逐漸無法滿足更高的供電可靠性要求。

 

 

 

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是傳感器技術(shù)、信息處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使得人們對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測成為可能。據(jù)此，與計(jì)劃性維修相對(duì)應(yīng)，人們提出了“狀態(tài)維修”的概念。作為狀態(tài)維修的技術(shù)基礎(chǔ)，電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測技術(shù)受到了高度的重視，成為了當(dāng)今高電壓技術(shù)研究領(lǐng)域的新課題。電力變壓器絕緣在線監(jiān)測技術(shù)是采用高靈敏度的傳感器，來采集能夠反映運(yùn)行中電力變壓器絕緣狀況的信息，用計(jì)算機(jī)來處理信息進(jìn)而獲得設(shè)備的絕緣狀況，它具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）在線監(jiān)測能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的早期缺陷，防止突發(fā)性事故的發(fā)生，提高設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性；（2）可減少不必要的停電試驗(yàn)，避免傳統(tǒng)試驗(yàn)對(duì)電氣設(shè)備由于“過度檢修”而造成的損失，延長了設(shè)備的使用壽命；（3）在線監(jiān)測可以獲得離線檢測無法得到的信息，為判斷電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)提供了充分的信息；因此，以在線監(jiān)測為基礎(chǔ)的狀態(tài)維修體系代替計(jì)劃維修體系己經(jīng)是發(fā)展趨勢。

 

 

 

大型電力變壓器是電力系統(tǒng)中重要，昂貴的設(shè)備之一，對(duì)變壓器實(shí)施絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測具有十分重要的意義。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國110kV及以上電壓等級(jí)的大型變壓器的事故中50%是匝絕緣事故，且?guī)缀醵际窃谡９ぷ麟妷合聯(lián)p壞的。變壓器的內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)主要是油紙絕緣，變壓器在工作電壓下的局部放電是使油紙絕緣老化并發(fā)展到擊穿的重要因素。油紙絕緣中的局部放電往往是從其中的氣泡、雜質(zhì)、導(dǎo)體表面的毛刺以及油隙等處開始發(fā)生的。導(dǎo)致變壓器絕緣中產(chǎn)生氣泡的因素主要有：一是變壓器絕緣結(jié)構(gòu)和制造工藝上的缺陷，如在變壓器固體結(jié)構(gòu)中由于浸漬不善而殘留的氣泡，或局部電場過高，油在高電場作用下析出氣體，局部過熱使固體和液體分解產(chǎn)生氣體等；二是變壓器在長期的運(yùn)行過程中絕緣材料的老化、劣化，如絕緣受潮，其中的水分在過熱點(diǎn)汽化成氣泡，或水分在高電場作用下電解產(chǎn)生氣泡。由此可見，局部放電既是變壓器絕緣劣化的征兆，又是變壓器絕緣劣化的原因，測量局部放電能有效地發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部絕緣的固有缺陷和因長期運(yùn)行使絕緣老化而產(chǎn)生的局部隱患。因此，國內(nèi)外普遍認(rèn)為測試局部放電是能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器潛伏狀故障的重要手段。

 

 

 

據(jù)日本有關(guān)資料報(bào)道，由于設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測及故障診斷技術(shù)的應(yīng)用，使每年維修費(fèi)用減少25%-50%，故障停電時(shí)間減少75%，從以上的分析可知對(duì)變壓器實(shí)施在線監(jiān)測是十分必要的。