隨著(zhe)國民(min)經濟的(de)迅速發(fa)展(zhan)和我國(guo)對(dui)能源(yuan)的(de)需求(qiu),特別(bie)是(shi)對電(dian)能(neng)的(de)需求(qiu)不斷(duan)增加(jia)。電力系統(tong)電壓(ya)等級的(de)提(ti)高使(shi)電(dian)氣(qi)設備的(de)絕緣(yuan)問(wen)題顯得(de)越來越突(tu)出(chu),運行中的(de)大(da)型電(dian)氣設備(如發(fa)電(dian)機(ji)、變(bian)壓(ya)器)和小(xiao)型設備(bei)(如電(dian)力電容(rong)器、絕(jue)緣(yuan)子(zi)等)壹(yi)旦發(fa)生(sheng)故(gu)障就(jiu)會(hui)引起局部(bu)甚至(zhi)全(quan)地區(qu)的(de)停電(dian),給(gei)國民(min)經濟其(qi)他(ta)部(bu)門(men)的(de)生產(chan)和運作(zuo)造(zao)成(cheng)嚴(yan)重(zhong)的(de)不良(liang)後(hou)果(guo)。為了(le)保(bao)證(zheng)電(dian)氣設(she)備(bei)絕(jue)緣(yuan)安全可靠(kao)運(yun)行,壹(yi)方面(mian)要采(cai)用(yong)良(liang)好的(de)絕緣(yuan)材(cai)料,改造(zao)制(zhi)造(zao)工(gong)藝來提(ti)高設(she)備(bei)的(de)絕緣(yuan)強(qiang)度(du)和質(zhi)量(liang),更重(zhong)要(yao)的(de)壹(yi)面(mian),就(jiu)是(shi)要對(dui)運(yun)行中電氣設(she)備(bei)的(de)絕緣(yuan)狀(zhuang)況(kuang)進(jin)行監督(du),隨時(shi)掌(zhang)握(wo)設(she)備的(de)運行情況。
隨著(zhe)電力工(gong)業(ye)的(de)發(fa)展(zhan),電(dian)氣(qi)設備絕緣(yuan)的(de)檢修(xiu)維(wei)護經歷(li)了(le)事(shi)故(gu)後(hou)維(wei)修、預測性(xing)維(wei)修和預防(fang)性(xing)維(wei)修三個階(jie)段,它(ta)們統(tong)稱為計劃性(xing)維(wei)修。長期(qi)的(de)工(gong)作經(jing)驗(yan)表(biao)明(ming),不論是(shi)初(chu)的(de)事(shi)故(gu)後(hou)維(wei)修,還(hai)是(shi)較為(wei)成(cheng)熟的(de)預測性(xing)維(wei)修、計(ji)劃(hua)性(xing)維(wei)修都(dou)存在著(zhe)很大(da)的(de)局限性(xing),極不利於電力系統(tong)超(chao)高壓(ya)、自動化(hua)的(de)發(fa)展(zhan)要(yao)求(qiu),主要表(biao)現為(wei):(1)計(ji)劃性(xing)維(wei)修的(de)試驗(yan)條件(jian)與(yu)電氣(qi)設備的(de)運行環境存在著(zhe)較大(da)的(de)差別,設(she)備(bei)的(de)實(shi)際運行電壓(ya)要(yao)比(bi)試(shi)驗(yan)電壓(ya)(壹(yi)般(ban)不超(chao)過(guo)10kV)高的(de)多,預防(fang)性(xing)試(shi)驗(yan)很難(nan)全(quan)面(mian)發(fa)現絕(jue)緣(yuan)潛(qian)在的(de)缺(que)陷(xian)和故(gu)障;(2)由(you)於在預防(fang)性(xing)試(shi)驗(yan)的(de)周(zhou)期(qi)內(nei)也(ye)可(ke)能(neng)發(fa)生(sheng)事(shi)故(gu),計劃(hua)性(xing)維(wei)修存在絕緣(yuan)故(gu)障漏報的(de)可能(neng);(3)計劃(hua)性(xing)維(wei)修費時(shi)、費力,不利於電力系統(tong)的(de)自動化(hua);(4)從(cong)經濟上(shang)看,定(ding)期(qi)的(de)試驗(yan)帶來的(de)停電(dian),對(dui)國民(min)經濟會(hui)造(zao)成(cheng)壹(yi)定(ding)的(de)影響(xiang),定(ding)期(qi)的(de)大(da)修也(ye)需(xu)要(yao)大(da)量(liang)的(de)資(zi)金。因此(ci),計(ji)劃性(xing)維(wei)修體(ti)系己(ji)逐(zhu)漸無(wu)法(fa)滿足(zu)更高(gao)的(de)供(gong)電(dian)可(ke)靠(kao)性(xing)要(yao)求。
現代科學技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan),特(te)別(bie)是(shi)傳感(gan)器技(ji)術(shu)、信(xin)息(xi)處理(li)技(ji)術(shu)、計(ji)算(suan)機(ji)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan),使(shi)得(de)人們對電(dian)氣(qi)設備的(de)運行狀態(tai)進(jin)行實(shi)時(shi)的(de)監測(ce)成(cheng)為可(ke)能(neng)。據(ju)此(ci),與(yu)計劃(hua)性(xing)維(wei)修相(xiang)對(dui)應(ying),人(ren)們提(ti)出了(le)“狀(zhuang)態(tai)維(wei)修”的(de)概念。作(zuo)為狀(zhuang)態(tai)維(wei)修的(de)技(ji)術(shu)基(ji)礎(chu),電(dian)氣設備絕(jue)緣(yuan)在線監(jian)測技(ji)術(shu)受(shou)到(dao)了(le)高度(du)的(de)重(zhong)視(shi),成(cheng)為了(le)當(dang)今(jin)高電壓(ya)技(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)領(ling)域的(de)新課題(ti)。電力變(bian)壓(ya)器絕(jue)緣(yuan)在線監(jian)測技(ji)術(shu)是(shi)采(cai)用(yong)高(gao)靈(ling)敏(min)度(du)的(de)傳感(gan)器,來(lai)采(cai)集能(neng)夠(gou)反(fan)映(ying)運行中電力變(bian)壓(ya)器絕(jue)緣(yuan)狀(zhuang)況(kuang)的(de)信息(xi),用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)來(lai)處理(li)信(xin)息(xi)進(jin)而獲得(de)設(she)備的(de)絕緣(yuan)狀(zhuang)況(kuang),它(ta)具有如下(xia)優(you)點:(1)在線監(jian)測能及時(shi)發(fa)現設(she)備(bei)的(de)早期(qi)缺(que)陷(xian),防(fang)止突(tu)發(fa)性(xing)事(shi)故(gu)的(de)發(fa)生(sheng),提(ti)高設(she)備(bei)運(yun)行的(de)安全性(xing)和可靠(kao)性(xing);(2)可(ke)減少(shao)不必要(yao)的(de)停電(dian)試(shi)驗(yan),避免(mian)傳(chuan)統(tong)試驗(yan)對電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)由(you)於“過(guo)度(du)檢修(xiu)”而(er)造(zao)成(cheng)的(de)損失(shi),延長了(le)設(she)備(bei)的(de)使用(yong)壽(shou)命;(3)在線監(jian)測可以獲得(de)離線檢測(ce)無(wu)法(fa)得(de)到的(de)信息(xi),為(wei)判(pan)斷(duan)電氣(qi)設備(bei)的(de)運行狀態(tai)提(ti)供(gong)了(le)充(chong)分(fen)的(de)信息(xi);因此(ci),以(yi)在線監(jian)測為基礎的(de)狀態(tai)維(wei)修體(ti)系代替計劃(hua)維(wei)修體(ti)系己(ji)經(jing)是(shi)發(fa)展(zhan)趨勢(shi)。
大(da)型電(dian)力變(bian)壓(ya)器是(shi)電力系統(tong)中重(zhong)要(yao),昂(ang)貴的(de)設備(bei)之壹(yi),對變(bian)壓(ya)器實(shi)施(shi)絕緣(yuan)狀(zhuang)態(tai)在線監(jian)測具有十分重(zhong)要(yao)的(de)意(yi)義(yi)。據(ju)統(tong)計,我(wo)國110kV及(ji)以上電壓(ya)等級的(de)大(da)型變(bian)壓(ya)器的(de)事(shi)故(gu)中50%是(shi)匝絕(jue)緣(yuan)事(shi)故(gu),且幾乎都(dou)是(shi)在正常工(gong)作電(dian)壓(ya)下(xia)損壞(huai)的(de)。變(bian)壓(ya)器的(de)內(nei)絕緣(yuan)結(jie)構(gou)主(zhu)要(yao)是(shi)油(you)紙絕緣(yuan),變(bian)壓(ya)器在工(gong)作電(dian)壓(ya)下(xia)的(de)局部(bu)放電(dian)是(shi)使油(you)紙絕緣(yuan)老(lao)化(hua)並發(fa)展(zhan)到(dao)擊(ji)穿的(de)重(zhong)要(yao)因素。油(you)紙絕緣(yuan)中的(de)局部(bu)放電(dian)往往(wang)是(shi)從(cong)其(qi)中的(de)氣泡(pao)、雜質(zhi)、導體(ti)表(biao)面(mian)的(de)毛刺(ci)以(yi)及油(you)隙(xi)等處開(kai)始發(fa)生(sheng)的(de)。導致變(bian)壓(ya)器絕(jue)緣(yuan)中產生氣(qi)泡(pao)的(de)因素主(zhu)要有:壹(yi)是(shi)變(bian)壓(ya)器絕(jue)緣(yuan)結(jie)構(gou)和制(zhi)造(zao)工(gong)藝上的(de)缺(que)陷(xian),如在變(bian)壓(ya)器固體(ti)結構(gou)中由於浸(jin)漬不善而殘(can)留(liu)的(de)氣泡(pao),或局部(bu)電場(chang)過(guo)高,油(you)在高電(dian)場(chang)作用下(xia)析出(chu)氣(qi)體(ti),局部(bu)過(guo)熱(re)使(shi)固體(ti)和液體(ti)分解(jie)產生(sheng)氣體(ti)等;二(er)是(shi)變(bian)壓(ya)器在長期(qi)的(de)運行過(guo)程中絕緣(yuan)材(cai)料的(de)老化(hua)、劣化(hua),如絕(jue)緣(yuan)受(shou)潮(chao),其(qi)中的(de)水分(fen)在過(guo)熱(re)點汽化(hua)成(cheng)氣泡(pao),或水(shui)分(fen)在高電(dian)場(chang)作用下(xia)電解(jie)產(chan)生(sheng)氣泡(pao)。由此(ci)可(ke)見,局部(bu)放電(dian)既是(shi)變(bian)壓(ya)器絕(jue)緣(yuan)劣(lie)化(hua)的(de)征兆,又是(shi)變(bian)壓(ya)器絕(jue)緣(yuan)劣(lie)化(hua)的(de)原(yuan)因,測量(liang)局部(bu)放電(dian)能有效地發(fa)現變(bian)壓(ya)器內(nei)部絕(jue)緣(yuan)的(de)固有缺(que)陷(xian)和因長期(qi)運(yun)行使絕緣(yuan)老(lao)化(hua)而(er)產(chan)生(sheng)的(de)局部(bu)隱患(huan)。因此(ci),國(guo)內(nei)外普(pu)遍認(ren)為測試局部(bu)放電(dian)是(shi)能夠(gou)及(ji)時(shi)發(fa)現變(bian)壓(ya)器潛(qian)伏(fu)狀故(gu)障的(de)重(zhong)要(yao)手(shou)段。
據(ju)日本(ben)有關資(zi)料報道,由於設(she)備(bei)運行狀態(tai)在線監(jian)測及故(gu)障診(zhen)斷(duan)技(ji)術(shu)的(de)應(ying)用(yong),使每年維(wei)修費用(yong)減(jian)少(shao)25%-50%,故(gu)障停電(dian)時(shi)間(jian)減少(shao)75%,從(cong)以上(shang)的(de)分析(xi)可知(zhi)對變(bian)壓(ya)器實(shi)施(shi)在線監(jian)測是(shi)十分必要(yao)的(de)。