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研究電力(lì)變(biàn)壓器局部放電在線監測的意義

發布時間:2020-07-04 02:54:07人氣(qì):

電(diàn)力變壓器(qì)
電力變壓器
隨著我國電力係統規模不斷快(kuài)速地發展,對係統(tǒng)運行的安全性和可靠性的要(yào)求越來越高。電網的安(ān)全運行,主要取(qǔ)決於(yú)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(dù)上依賴於電力(lì)設備製(zhì)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。電力變壓器是電力係(xì)統(tǒng)中的(de)重要樞紐設備(bèi),隨著電力設備容量(liàng)和數量的增加及電網規模的擴大,電力變壓器故(gù)障給人們的生產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運行變壓器的總台數分別為3620台、120台和650台,故障(zhàng)次數分別為120次、5次和23次,平均故障率為1.884次/100台·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(yuán)故障又是影響變壓器正常運(yùn)行的主要原因,因此加強對(duì)電(diàn)力變(biàn)壓器絕緣狀況的在線(xiàn)監測對保(bǎo)障電力係統安全穩定運行具有重大意(yì)義。為了減小電力設備的故障率,除不斷提高電力變壓器製造質量外,還應大力提高對電力變壓器運行狀(zhuàng)態的監測水平。長期(qī)以來,我國電力行業采用絕緣預(yù)防性試驗和定(dìng)期維修製度,即按事(shì)先製定的檢修周期(qī)進行停電檢修,因而也稱計劃維修製(zhì)(TBM),它對保障電力係統的安全、穩定運行起到(dào)了有效監督作用,同時也積累了相當多的經驗(yàn)。但從長期的實踐中發現,定期停電的離(lí)線試驗在防止電力設備事(shì)故方麵有其局(jú)限性和不足(zú)。例如,據不完全統計,1985年至1990年間全國(guó)有80%的變壓(yā)器事故(gù)是在預防性試驗合格的(de)情況下發生的。由於預(yù)防(fáng)性試驗(yàn)的(de)試驗條件和運行條件有差(chà)別,離線試驗不能完全反映設備在運行條件下的絕緣狀況,並且(qiě)絕緣故障是一個發生、發展的過程,與運行條件、絕緣狀況等(děng)有關,不(bú)易在定期的預防性試驗中準確發現。近年來國內故障統(tǒng)計表明,突發性故障在超高壓變壓器事故中占相當大的比(bǐ)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,並造成大量的經濟損(sǔn)失和可能的設備損傷。鑒於定期維修方式存在以(yǐ)上(shàng)問(wèn)題,同時考慮節約成本和降(jiàng)低檢修費用的需要(yào),電氣設備的狀態檢修(CBM)越來越(yuè)受到人們的重視,它的優點在於(yú)可及時發現故障的早期征兆,使運行維護人員排除處於萌芽狀(zhuàng)態的故(gù)障,從而避免惡性事故(gù)的發生(shēng),並可提(tí)高維修質量和效率,節約大量的人力物力。隨著傳感器(qì)技術、信號處理技術和計算機技(jì)術的發展與應用,作為狀(zhuàng)態檢修(xiū)基礎的電氣設備(bèi)在(zài)線檢(jiǎn)(監(jiān))測技術得到了飛速發展,成(chéng)為絕緣檢(jiǎn)測中的一個重要組成部分,在很多方麵彌補僅靠定期停電預防性試驗的不足之處。

大(dà)量的運行經驗和統計數據表明,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(yóu)隙放電;4)引線、搭接(jiē)線等油(yóu)紙絕緣中的局部放(fàng)電;5)線圈間(jiān)(縱絕緣)的(de)油(yóu)隙放(fàng)電;6)匝間絕緣局部擊穿;7)電工(gōng)紙沿麵滑閃放電。局部放電即是變壓器設備絕緣劣化(huà)的重要征兆,又是造成絕緣劣化的(de)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,導致運行中出(chū)現故障,從而影響電力係統的安全穩定運(yùn)行。由於變壓器其內部(bù)結構複雜(zá),電場分布不均勻,生產(chǎn)工藝要(yào)求較高,隨著電壓水平增高,事(shì)故率呈上升趨勢。且大多事故是由局部故障擴大引起的突(tū)發事故。因此通過PD的在線監測,可及時(shí)發現變壓(yā)器內(nèi)部絕緣存在的潛(qián)伏性缺陷,判斷變壓器內部絕緣劣化的程度,避免變(biàn)壓(yā)器發生突發性絕緣故障,這對(duì)保證(zhèng)電力變壓器安全運行(háng)具有十分重要的意義。

近年(nián)來,超高(gāo)頻監測法也越來越多的應用於電力變壓器的PD監測技(jì)術(shù)中。雖(suī)然電力變壓(yā)器內部複雜的絕緣(yuán)結構使得PD產(chǎn)生的超高(gāo)頻電磁波產生強烈的折反射(shè),為超高頻監測法應(yīng)用(yòng)於電力變壓器局部放電在線監測帶來很(hěn)大困難,但由於超高頻監測法具有靈敏度高,信息豐富,抗(kàng)幹擾(rǎo)能力強,定位方(fāng)便(biàn)等諸多(duō)優點,近年來,該(gāi)方法得到了各(gè)國學者(zhě)的高度重視和廣泛研究。盡管目前還沒有針(zhēn)對超(chāo)高頻監測法提出(chū)相應的IEC標準,特別是超高頻監測情況下對(duì)放電量的標定仍然存在巨大的理論難題,然而,通(tōng)過各國學者不斷地努力,超高(gāo)頻監測法越來越接近(jìn)於實(shí)際應用了。

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