由于我國電力行業(yè)長期以來采用的是預(yù)防性維修體系,包括從預(yù)防性試驗到維修的過程,根據(jù)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》規(guī)定,對不同電氣設(shè)備所規(guī)定的項目和相應(yīng)的實驗周期,定期在停電狀態(tài)下進行絕緣性能的檢查性試驗,然后將預(yù)試的結(jié)果和規(guī)程上的標(biāo)準(zhǔn)進行比較,若有超標(biāo),則安排維修計劃對設(shè)備進行停電檢修,即進行預(yù)防性維修。這套體系固然可以在防止設(shè)備事故的發(fā)生,在保證設(shè)備安全運行上,有較好的效果。但是從長期的運用效果來看,該維修體系有一定的局限性:在經(jīng)濟上,檢查性試驗需要在停電狀態(tài)下進行,會造成經(jīng)濟損失,也同時增加了工作安排的難度,需要耗費大量的人力、物力、財力。此外,通過長期運行經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),通過定期維修更換下來的設(shè)備中,90%是沒有必要更換的,即存在著過度維修現(xiàn)象;從技術(shù)上,離線的定期維修是在低電壓環(huán)境下進行的,這樣并不能完全反映設(shè)備真實的運行狀況,其次,電氣設(shè)備的絕緣的劣化具有發(fā)展性,且故障的發(fā)生也具有隨機性,這樣一來,定期的預(yù)防性試驗就不能能及時地發(fā)現(xiàn)故障;從安全上,進行預(yù)防性試驗時,容易造成試驗人員,設(shè)備的事故,此外,容易造成誤操作,引發(fā)事故。綜上所述,為了降低檢修成本,節(jié)約成本,也為了能更好地檢測出電氣設(shè)備的潛在性故障,有必要對設(shè)備進行狀態(tài)維修,即根據(jù)具體設(shè)備的實際情況來確定檢修周期和檢修內(nèi)容的維修體制。以便能更有效地使用設(shè)備,提高設(shè)備的利用率,降低備件的庫存量以及更換部件與維修所需費用并有目的地進行維修,可提高維修水平,使設(shè)備運行更安全、可靠。此外,還可系統(tǒng)地對設(shè)備制造部門反饋設(shè)備的質(zhì)量信息,用以提高產(chǎn)品的可靠性。狀態(tài)維修的第一步是進行在線監(jiān)測,它能為后續(xù)的分析診斷環(huán)節(jié)提供必要的數(shù)據(jù)。而且隨著傳感器技術(shù),計算機技術(shù)以及信號處理技術(shù)的發(fā)展,使得在線監(jiān)測的實現(xiàn)成為了可能,并且成為高壓設(shè)備絕緣診斷里一個重要的組成部分。
高壓電氣設(shè)備的絕緣內(nèi)部總是存在一些缺陷,如氣泡間隙、雜質(zhì)、尖刺等,在強電場作用下使得設(shè)備絕緣內(nèi)部的電場分布不均勻,在缺陷部位的電場強度增大,從而容易導(dǎo)致該部位發(fā)生未貫穿整個絕緣的放電,即局部放電。局部放電一般不會引起絕緣的穿透性擊穿,但是卻會導(dǎo)致絕緣介質(zhì)的局部損壞。若其長期存在,則會在一定條件下造成絕緣裝置電氣強度的破壞,最終造成設(shè)備絕緣擊穿。因而對于電氣設(shè)備而言,電氣設(shè)備發(fā)生局部放電現(xiàn)象是導(dǎo)致其絕緣老化或劣化甚至損壞從而引發(fā)設(shè)備損毀及電力系統(tǒng)事故的重要原因之一,同時局部放電也是設(shè)備絕緣完整性退化的標(biāo)志。因此對電氣設(shè)備的局部放電進行在線監(jiān)測是評估設(shè)備絕緣狀況的重要手段,也是發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛伏性故障,最終實現(xiàn)故障預(yù)警,避免故障發(fā)生的有效措施之一。
開關(guān)柜是向配電網(wǎng)或用戶供電的直接設(shè)備,且在電力系統(tǒng)中大量應(yīng)用。由于和供電直接相關(guān),開關(guān)柜故障造成停電事故帶來的經(jīng)濟損失和社會損失會非常大,而且由于開關(guān)柜內(nèi)部空間狹小、零件繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,絕緣距離小,因此比其它電力設(shè)備更容易出現(xiàn)絕緣缺陷,從而對設(shè)備安全運行帶來巨大隱患。根據(jù)1989-1997年間全國電力系統(tǒng)6-10kV開關(guān)柜事故統(tǒng)計,絕緣和載流引起的故障占總數(shù)的34.4%其中由于絕緣部分閃絡(luò)造成的事故占絕緣事故總數(shù)的79%,如圖所示是某變電站開關(guān)柜因局部放電引發(fā)的短路事故。
某變電站因局部放電引起的短路事故