研究局部放電在線監測技術的重要意義

來源：揚州國浩電氣有限公司 2025年05月08日 07:39

局部放電監測

電氣設備由絕緣材料、導磁材料和結構材料構成。絕緣材料大多為有機材料，如礦物油、絕緣紙(及紙筒、紙板)、各種有機合成材料等。在運行中，由于受到電、熱、機械及環境等各種因素的作用，絕緣材料容易逐漸劣化，造成設備故障，引起供電中斷。因而電氣設備的絕緣結構性能的好壞往往成為決定整個電氣設備壽命的關鍵所在。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、分接開關等非絕緣事故僅占20%以下。

為此，要提高電氣設備絕緣的可靠性，提高設備的質量是關鍵，選用優質材料及工藝，優化設計，合理選擇設計裕度，力求設備在工作壽命內，不發生故障。但這種方法將會導致制造成本增加，同時，電氣設備在運行中絕緣總會逐漸老化，因此必須對電氣設備運行狀況進行必要的檢測和維修。早期電氣設備采取的是事后維修的方式，即使用設備直到它發生故障后才進行維修，但對于大型電氣設備，發生突發性事故將造成巨大損失，因此其后發展為對電氣設備進行定期停電試驗的預防性維修，并且除在運行過程中要定期停電進行預防性試驗外，而且在出廠前應按有關標準進行嚴格而又合理的試驗(型式試驗及例行試驗)，投運前還要進行交接試驗。

雖然預防性試驗的方法及經驗已經發揮過不少積極作用，但近年來愈來愈多的電力工作者從實踐中意識到，預防性試驗項目并不合實際。例如一臺220kV油紙電容式電流互感器，在停電預試時，按規程加10kV電壓，測出tgδ為1.4%，小于規程規定的指標1.5%，但投運后就爆炸了。這是因為所測得的絕緣參數往往是反映整體絕緣性能的宏觀參數，而在多條并聯通道中只要有一條貫穿通道絕緣強度就會下降，就足以導致整個電氣設備的故障。為此人們最關心的是絕緣結構的殘余電氣強度，但至今還未找到它與絕緣電阻Ri、泄漏電流I1及介質損耗因數tgδ等非破壞性試驗參數之間的直接函數關系。近年來，在可能的情況下盡量進行“分解試驗”：例如在預防性試驗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，對斷路器進行大修時將滅弧室等一一分開來試驗等。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。

停電后進行非破壞性的預防性試驗時，按現行規程規定，所加的交流試驗電壓一般不超過10kV；如再要加高試驗電壓來測tgδ，所用的標準電容器以及當用反接法測量時所用的電橋的絕緣必須另行加強?，F行的變電設備中有很大部分的運行相電壓為110/√3一500/√3kV，即工作電壓已遠高于其預防性試驗電壓(10kV)，以致即使絕緣中的氣隙甚至油隙在工作電壓下發生放電，但在這樣低的試驗電壓下試驗仍可能通過。因此，對高壓、超高壓電氣設備的內部絕緣缺陷，再加很低的試驗電壓意義不大，如安徽某一臺OY110√3-0.0066藕合電容器，停電試驗全合格，但運行不到三個月就發生爆炸降。從目前的發展趨勢看，在線監測及故障診斷技術尚處于不斷完善階段，以在線監測數據與離線試驗數據對比，并結合運行經驗，符合診斷的方法，可以作為從預防性維修向以在線監測為基礎的狀態維修的過渡。

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