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研究電力變壓器局部放電在線監(jiān)測的意義-國浩電氣
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研究電力變壓器局部放電在線監(jiān)測的意義

發(fā)布時(shí)間：2020-07-04 02:54:07人氣：

電力變壓器
電力變壓器
隨著我國電力系統(tǒng)規(guī)模不斷快速地發(fā)展，對系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性的要求越來越高。電網(wǎng)的安全運(yùn)行，主要取決于高壓電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，而電氣設(shè)備的運(yùn)行可靠性在很大程度上依賴于電力設(shè)備制造和安裝的質(zhì)量以及設(shè)備的檢修、運(yùn)行維護(hù)和必要的預(yù)防性試驗(yàn)等。電力變壓器是電力系統(tǒng)中的重要樞紐設(shè)備，隨著電力設(shè)備容量和數(shù)量的增加及電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，電力變壓器故障給人們的生產(chǎn)和生活所帶來的影響也越來越大。例如，2002年全國200kV，330 kV和500 kV運(yùn)行變壓器的總臺數(shù)分別為3620臺、120臺和650臺，故障次數(shù)分別為120次、5次和23次，平均故障率為1.884次/100臺·年，在2000年至2004年間，電力變壓器故障占高壓設(shè)備事故的45%，而絕緣故障又是影響變壓器正常運(yùn)行的主要原因，因此加強(qiáng)對電力變壓器絕緣狀況的在線監(jiān)測對保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重大意義。為了減小電力設(shè)備的故障率，除不斷提高電力變壓器制造質(zhì)量外，還應(yīng)大力提高對電力變壓器運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測水平。長期以來，我國電力行業(yè)采用絕緣預(yù)防性試驗(yàn)和定期維修制度，即按事先制定的檢修周期進(jìn)行停電檢修，因而也稱計(jì)劃維修制（TBM），它對保障電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行起到了有效監(jiān)督作用，同時(shí)也積累了相當(dāng)多的經(jīng)驗(yàn)。但從長期的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，定期停電的離線試驗(yàn)在防止電力設(shè)備事故方面有其局限性和不足。例如，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，1985年至1990年間全國有80%的變壓器事故是在預(yù)防性試驗(yàn)合格的情況下發(fā)生的。由于預(yù)防性試驗(yàn)的試驗(yàn)條件和運(yùn)行條件有差別，離線試驗(yàn)不能完全反映設(shè)備在運(yùn)行條件下的絕緣狀況，并且絕緣故障是一個(gè)發(fā)生、發(fā)展的過程，與運(yùn)行條件、絕緣狀況等有關(guān)，不易在定期的預(yù)防性試驗(yàn)中準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)。近年來國內(nèi)故障統(tǒng)計(jì)表明，突發(fā)性故障在超高壓變壓器事故中占相當(dāng)大的比重。另外，預(yù)防性試驗(yàn)和定期維修均需停電離線進(jìn)行，試驗(yàn)時(shí)間長，工作量大，并造成大量的經(jīng)濟(jì)損失和可能的設(shè)備損傷。鑒于定期維修方式存在以上問題，同時(shí)考慮節(jié)約成本和降低檢修費(fèi)用的需要，電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修(CBM)越來越受到人們的重視，它的優(yōu)點(diǎn)在于可及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障的早期征兆，使運(yùn)行維護(hù)人員排除處于萌芽狀態(tài)的故障，從而避免惡性事故的發(fā)生，并可提高維修質(zhì)量和效率，節(jié)約大量的人力物力。隨著傳感器技術(shù)、信號處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，作為狀態(tài)檢修基礎(chǔ)的電氣設(shè)備在線檢(監(jiān))測技術(shù)得到了飛速發(fā)展，成為絕緣檢測中的一個(gè)重要組成部分，在很多方面彌補(bǔ)僅靠定期停電預(yù)防性試驗(yàn)的不足之處。

大量的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，運(yùn)行中的電力變壓器PD通常有如下類型：1）繞組中部油一隔板絕緣中油隙放電；2)繞組端部油隙放電；3)接觸絕緣導(dǎo)線和電工紙(引線絕緣、搭接絕緣)的油隙放電；4)引線、搭接線等油紙絕緣中的局部放電；5)線圈間(縱絕緣)的油隙放電；6)匝間絕緣局部擊穿；7)電工紙沿面滑閃放電。局部放電即是變壓器設(shè)備絕緣劣化的重要征兆，又是造成絕緣劣化的原因。長期的PD會(huì)使絕緣劣化，威脅電力變壓器的安全運(yùn)行，導(dǎo)致運(yùn)行中出現(xiàn)故障，從而影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。由于變壓器其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電場分布不均勻，生產(chǎn)工藝要求較高，隨著電壓水平增高，事故率呈上升趨勢。且大多事故是由局部故障擴(kuò)大引起的突發(fā)事故。因此通過PD的在線監(jiān)測，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部絕緣存在的潛伏性缺陷，判斷變壓器內(nèi)部絕緣劣化的程度，避免變壓器發(fā)生突發(fā)性絕緣故障，這對保證電力變壓器安全運(yùn)行具有十分重要的意義。

近年來，超高頻監(jiān)測法也越來越多的應(yīng)用于電力變壓器的PD監(jiān)測技術(shù)中。雖然電力變壓器內(nèi)部復(fù)雜的絕緣結(jié)構(gòu)使得PD產(chǎn)生的超高頻電磁波產(chǎn)生強(qiáng)烈的折反射，為超高頻監(jiān)測法應(yīng)用于電力變壓器局部放電在線監(jiān)測帶來很大困難，但由于超高頻監(jiān)測法具有靈敏度高，信息豐富，抗干擾能力強(qiáng)，定位方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，近年來，該方法得到了各國學(xué)者的高度重視和廣泛研究。盡管目前還沒有針對超高頻監(jiān)測法提出相應(yīng)的IEC標(biāo)準(zhǔn)，特別是超高頻監(jiān)測情況下對放電量的標(biāo)定仍然存在巨大的理論難題，然而，通過各國學(xué)者不斷地努力，超高頻監(jiān)測法越來越接近于實(shí)際應(yīng)用了。

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