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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)運行的安全性和可靠性的要求越來越高。電網(wǎng)的安全運行，主要取決于高壓電氣設備的安全運行，而電氣設備的運行可靠性在很大程度上依賴于電力設備制造和安裝的質量以及設備的檢修、運行維護和必要的預防性試驗等。電力變壓器是電力系統(tǒng)中的重要樞紐設備，隨著電力設備容量和數(shù)量的增加及電網(wǎng)規(guī)模的擴大，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備事故的45%，而絕緣故障又是影響變壓器正常運行的主要原因，因此加強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)定運行具有重大意義。為了減小電力設備的故障率，除不斷提高電力變壓器制造質量外，還應大力提高對電力變壓器運行狀態(tài)的監(jiān)測水平。長期以來，我國電力行業(yè)采用絕緣預防性試驗和定期維修制度，即按事先制定的檢修周期進行停電檢修，因而也稱計劃維修制（TBM），它對保障電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行起到了有效監(jiān)督作用，同時也積累了相當多的經(jīng)驗。但從長期的實踐中發(fā)現(xiàn)，定期停電的離線試驗在防止電力設備事故方面有其局限性和不足。例如，據(jù)不完全統(tǒng)計，1985年至1990年間全國有80%的變壓器事故是在預防性試驗合格的情況下發(fā)生的。由于預防性試驗的試驗條件和運行條件有差別，離線試驗不能完全反映設備在運行條件下的絕緣狀況，并且絕緣故障是一個發(fā)生、發(fā)展的過程，與運行條件、絕緣狀況等有關，不易在定期的預防性試驗中準確發(fā)現(xiàn)。近年來國內(nèi)故障統(tǒng)計表明，突發(fā)性故障在超高壓變壓器事故中占相當大的比重。另外，預防性試驗和定期維修均需停電離線進行，試驗時間長，工作量大，并造成大量的經(jīng)濟損失和可能的設備損傷。鑒于定期維修方式存在以上問題，同時考慮節(jié)約成本和降低檢修費用的需要，電氣設備的狀態(tài)檢修(CBM)越來越受到人們的重視，它的優(yōu)點在于可及時發(fā)現(xiàn)故障的早期征兆，使運行維護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，并可提高維修質量和效率，節(jié)約大量的人力物力。隨著傳感器技術、信號處理技術和計算機技術的發(fā)展與應用，作為狀態(tài)檢修基礎的電氣設備在線檢(監(jiān))測技術得到了飛速發(fā)展，成為絕緣檢測中的一個重要組成部分，在很多方面彌補僅靠定期停電預防性試驗的不足之處。

大量的運行經(jīng)驗和統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，運行中的電力變壓器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會使絕緣劣化，威脅電力變壓器的安全運行，導致運行中出現(xiàn)故障，從而影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。由于變壓器其內(nèi)部結構復雜，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大引起的突發(fā)事故。因此通過PD的在線監(jiān)測，可及時發(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用于電力變壓器的PD監(jiān)測技術中。雖然電力變壓器內(nèi)部復雜的絕緣結構使得PD產(chǎn)生的超高頻電磁波產(chǎn)生強烈的折反射，為超高頻監(jiān)測法應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，定位方便等諸多優(yōu)點，近年來，該方法得到了各國學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)測法提出相應的IEC標準，特別是超高頻監(jiān)測情況下對放電量的標定仍然存在巨大的理論難題，然而，通過各國學者不斷地努力，超高頻監(jiān)測法越來越接近于實際應用了。

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