研究局部放電在線監(jiān)測技術(shù)的重要意義

來源：揚(yáng)州國浩電氣有限公司 2025年05月08日 07:39

局部放電監(jiān)測

電氣設(shè)備由絕緣材料、導(dǎo)磁材料和結(jié)構(gòu)材料構(gòu)成。絕緣材料大多為有機(jī)材料，如礦物油、絕緣紙(及紙筒、紙板)、各種有機(jī)合成材料等。在運(yùn)行中，由于受到電、熱、機(jī)械及環(huán)境等各種因素的作用，絕緣材料容易逐漸劣化，造成設(shè)備故障，引起供電中斷。因而電氣設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)性能的好壞往往成為決定整個(gè)電氣設(shè)備壽命的關(guān)鍵所在。例如，對110kV及以上的電力變壓器的93次事故原因分析，其中由于匝絕緣、引線及對地絕緣、套管絕緣引起的各事故約占43%、23%、15%；而鐵芯、分接開關(guān)等非絕緣事故僅占20%以下。

為此，要提高電氣設(shè)備絕緣的可靠性，提高設(shè)備的質(zhì)量是關(guān)鍵，選用優(yōu)質(zhì)材料及工藝，優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理選擇設(shè)計(jì)裕度，力求設(shè)備在工作壽命內(nèi)，不發(fā)生故障。但這種方法將會導(dǎo)致制造成本增加，同時(shí)，電氣設(shè)備在運(yùn)行中絕緣總會逐漸老化，因此必須對電氣設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行必要的檢測和維修。早期電氣設(shè)備采取的是事后維修的方式，即使用設(shè)備直到它發(fā)生故障后才進(jìn)行維修，但對于大型電氣設(shè)備，發(fā)生突發(fā)性事故將造成巨大損失，因此其后發(fā)展為對電氣設(shè)備進(jìn)行定期停電試驗(yàn)的預(yù)防性維修，并且除在運(yùn)行過程中要定期停電進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)外，而且在出廠前應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格而又合理的試驗(yàn)(型式試驗(yàn)及例行試驗(yàn))，投運(yùn)前還要進(jìn)行交接試驗(yàn)。

雖然預(yù)防性試驗(yàn)的方法及經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)發(fā)揮過不少積極作用，但近年來愈來愈多的電力工作者從實(shí)踐中意識到，預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目并不合實(shí)際。例如一臺220kV油紙電容式電流互感器，在停電預(yù)試時(shí)，按規(guī)程加10kV電壓，測出tgδ為1.4%，小于規(guī)程規(guī)定的指標(biāo)1.5%，但投運(yùn)后就爆炸了。這是因?yàn)樗鶞y得的絕緣參數(shù)往往是反映整體絕緣性能的宏觀參數(shù)，而在多條并聯(lián)通道中只要有一條貫穿通道絕緣強(qiáng)度就會下降，就足以導(dǎo)致整個(gè)電氣設(shè)備的故障。為此人們最關(guān)心的是絕緣結(jié)構(gòu)的殘余電氣強(qiáng)度，但至今還未找到它與絕緣電阻Ri、泄漏電流I1及介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ等非破壞性試驗(yàn)參數(shù)之間的直接函數(shù)關(guān)系。近年來，在可能的情況下盡量進(jìn)行“分解試驗(yàn)”：例如在預(yù)防性試驗(yàn)中將有小套管引出的電容式套管與變壓器本體分開來測試，對斷路器進(jìn)行大修時(shí)將滅弧室等一一分開來試驗(yàn)等。對難以分解的，采用多端測量的方法，例如對三繞組變壓器，就宜用幾種不同的接線方式測量后，分辨出缺陷在哪一部分。

停電后進(jìn)行非破壞性的預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，按現(xiàn)行規(guī)程規(guī)定，所加的交流試驗(yàn)電壓一般不超過10kV；如再要加高試驗(yàn)電壓來測tgδ，所用的標(biāo)準(zhǔn)電容器以及當(dāng)用反接法測量時(shí)所用的電橋的絕緣必須另行加強(qiáng)。現(xiàn)行的變電設(shè)備中有很大部分的運(yùn)行相電壓為110/√3一500/√3kV，即工作電壓已遠(yuǎn)高于其預(yù)防性試驗(yàn)電壓(10kV)，以致即使絕緣中的氣隙甚至油隙在工作電壓下發(fā)生放電，但在這樣低的試驗(yàn)電壓下試驗(yàn)仍可能通過。因此，對高壓、超高壓電氣設(shè)備的內(nèi)部絕緣缺陷，再加很低的試驗(yàn)電壓意義不大，如安徽某一臺OY110√3-0.0066藕合電容器，停電試驗(yàn)全合格，但運(yùn)行不到三個(gè)月就發(fā)生爆炸降。從目前的發(fā)展趨勢看，在線監(jiān)測及故障診斷技術(shù)尚處于不斷完善階段，以在線監(jiān)測數(shù)據(jù)與離線試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比，并結(jié)合運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，符合診斷的方法，可以作為從預(yù)防性維修向以在線監(jiān)測為基礎(chǔ)的狀態(tài)維修的過渡。

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