
電力變壓器
我國電力行(háng)業(yè)長期采用絕緣預(yù)防性試驗和定期大小(xiǎo)修製度,對電力係統的安全運行起到了(le)一定的積極作用。但長期實踐證明,離線試驗在防止電力設備事故(gù)方麵存在局限和不足。而且,定期維(wéi)修和(hé)絕緣預防性試驗需停(tíng)電(diàn)離線進行,試驗時間長,工作量大,在檢修過程中可能造成變(biàn)壓器損傷。因此(cǐ),廣(guǎng)泛開展電氣設備在線監測對於提高(gāo)設備運行可靠性,減少設備維護費用具(jù)有十(shí)分重要的意義。
電力變壓器是電網中能量轉換(huàn)、傳輸的核心,是國民經濟各行各業和千家萬戶能量來源的必(bì)經(jīng)之路,是電網中(zhōng)最重要和最關鍵的設備之一。電力變壓器和與(yǔ)之配套的高壓電力設備的安全運(yùn)行(háng)是避免電網重大事故的第一道防禦係(xì)統,而電力變壓器(qì)是這第一道防(fáng)禦係統中的最關鍵設備。電力變壓器故障主要由雷擊過電壓、操作過電壓、短(duǎn)時大電流及長(zhǎng)時間運行老化等因(yīn)素造成。變壓器內部(bù)初期的絕緣缺陷是導致故障的重要原因。變壓器的內絕緣(yuán)結構(gòu)主(zhǔ)要(yào)是油紙(zhǐ)組合絕緣,局部放(fàng)電是促使(shǐ)油紙絕(jué)緣老化並發展到擊穿的重要因素。因此,通過對變壓器(qì)內部(bù)局部放電監測可以正確判(pàn)斷變壓器的絕緣狀態。
局(jú)部放電是指在電場作用(yòng)下,絕(jué)緣物質局部區域被擊穿的電氣放電現象。絕緣體內部或表麵局部區域不均勻(yún)導致該區域電場畸(jī)變,電場強度高於平均場強,並首先發生放電,而其它區域仍然保持絕緣特性,形成局部放電。被氣體包圍的(de)導體附近發生的局部(bù)放電,稱為(wéi)電暈(yūn);發生在絕緣體表麵的局部放電(diàn),稱為表(biǎo)麵局部放電,發生在絕緣體內部的局部放電,稱為內部局部放電。
電力變壓器油紙組(zǔ)合絕緣產生局部放電主要有以下兩種原因:1)絕緣體內部或(huò)表麵存在易(yì)於放電的氣泡,氣體的介電常數(shù)總是(shì)小於液體或固(gù)體材料(liào)的介(jiè)電常數,在交變電(diàn)場(chǎng)下,串聯介(jiè)質的電場強(qiáng)度的大小反比於介電常數,所以氣泡中的電場強度要比周圍(wéi)液體或固體介質的高;但是氣泡的擊穿場強(qiáng)在常規氣(qì)壓下總是比液體或固體介質低很多,因此氣泡(pào)在電(diàn)場作用下就易於產生放電;2)絕緣結構中若有導電雜質存在,在此雜質(zhì)邊緣由於電場集中,可能產生局部放電(diàn)。若導體表麵有毛刺或針尖(jiān)狀(zhuàng),則在針(zhēn)尖附近電場集中,也可能產生局部(bù)放電。此(cǐ)外在變壓器中,若有某一金屬部件沒(méi)有電的連接而成為一個(gè)懸浮電位(wèi)體(tǐ),或是導體間連接點接觸不好,都會在該處(chù)出現很高的電位(wèi)差,從而產生局部放電。
局部放電對電氣設備絕緣(yuán)會產生嚴重的危(wēi)害,主要表現(xiàn)在由於放電產生的局部(bù)發熱、帶電粒子的撞擊、化學活(huó)性生成物以及射(shè)線等因素對絕緣材料的損害。這種對(duì)絕緣的破壞作用是一(yī)個緩慢(màn)發展的過程,而且從局部開始,受多種因素影響,對運行中的高壓電氣(qì)設備是一種隱患。由於電(diàn)力係統中(zhōng)保護措施的日趨完善,各種過電壓對設備絕緣的破壞作用相對減小,而運行中的工作(zuò)電壓對(duì)絕(jué)緣的劣化起著主導作用,局部放電對工(gōng)作電壓下的電氣設備的影響越來越被人們重視。
由此可見,局部放電既是(shì)變(biàn)壓器絕緣劣化的重要原因,又是重要征(zhēng)兆。對變壓器內部(bù)局部放電進行監測能夠及(jí)時有效發現變壓器內部絕緣缺(quē)陷。變壓(yā)器局部放電在線監測是通過傳感器在線獲得與變壓器內部局部放電相關(guān)的信息,利用計算機及信號處(chù)理技術對局部放電信號進(jìn)行去噪、提取放電脈衝並對局部放電情況進行描述和分類,為(wéi)進一步評估變壓器內部絕緣運行狀態提供參考信息。但是(shì),在局部放電測量方法和測量儀器等方麵(miàn)還存在不少(shǎo)問題,如(rú)抗幹擾、放電定位、放電類型識別等,因此,電力變壓器局(jú)部放電在線(xiàn)監測技術(shù)需要更深入研(yán)究。