電力變壓器
我國(guó)電力行業(yè)長(zhǎng)期采用絕緣預(yù)防性試驗(yàn)和定期大小修制度，對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行起到了一定的積極作用。但長(zhǎng)期實(shí)踐證明，離線試驗(yàn)在防止電力設(shè)備事故方面存在局限和不足。而且，定期維修和絕緣預(yù)防性試驗(yàn)需停電離線進(jìn)行，試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)，工作量大，在檢修過程中可能造成變壓器損傷。因此，廣泛開展電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)對(duì)于提高設(shè)備運(yùn)行可靠性，減少設(shè)備維護(hù)費(fèi)用具有十分重要的意義。
電力變壓器是電網(wǎng)中能量轉(zhuǎn)換、傳輸?shù)暮诵模菄?guó)民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)和千家萬(wàn)戶能量來(lái)源的必經(jīng)之路，是電網(wǎng)中最重要和最關(guān)鍵的設(shè)備之一。電力變壓器和與之配套的高壓電力設(shè)備的安全運(yùn)行是避免電網(wǎng)重大事故的第一道防御系統(tǒng)，而電力變壓器是這第一道防御系統(tǒng)中的最關(guān)鍵設(shè)備。電力變壓器故障主要由雷擊過電壓、操作過電壓、短時(shí)大電流及長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行老化等因素造成。變壓器內(nèi)部初期的絕緣缺陷是導(dǎo)致故障的重要原因。變壓器的內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)主要是油紙組合絕緣，局部放電是促使油紙絕緣老化并發(fā)展到擊穿的重要因素。因此，通過對(duì)變壓器內(nèi)部局部放電監(jiān)測(cè)可以正確判斷變壓器的絕緣狀態(tài)。
局部放電是指在電場(chǎng)作用下，絕緣物質(zhì)局部區(qū)域被擊穿的電氣放電現(xiàn)象。絕緣體內(nèi)部或表面局部區(qū)域不均勻?qū)е略搮^(qū)域電場(chǎng)畸變，電場(chǎng)強(qiáng)度高于平均場(chǎng)強(qiáng)，并首先發(fā)生放電，而其它區(qū)域仍然保持絕緣特性，形成局部放電。被氣體包圍的導(dǎo)體附近發(fā)生的局部放電，稱為電暈；發(fā)生在絕緣體表面的局部放電，稱為表面局部放電，發(fā)生在絕緣體內(nèi)部的局部放電，稱為內(nèi)部局部放電。
電力變壓器油紙組合絕緣產(chǎn)生局部放電主要有以下兩種原因：1）絕緣體內(nèi)部或表面存在易于放電的氣泡，氣體的介電常數(shù)總是小于液體或固體材料的介電常數(shù)，在交變電場(chǎng)下，串聯(lián)介質(zhì)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小反比于介電常數(shù)，所以氣泡中的電場(chǎng)強(qiáng)度要比周圍液體或固體介質(zhì)的高;但是氣泡的擊穿場(chǎng)強(qiáng)在常規(guī)氣壓下總是比液體或固體介質(zhì)低很多，因此氣泡在電場(chǎng)作用下就易于產(chǎn)生放電；2）絕緣結(jié)構(gòu)中若有導(dǎo)電雜質(zhì)存在，在此雜質(zhì)邊緣由于電場(chǎng)集中，可能產(chǎn)生局部放電。若導(dǎo)體表面有毛刺或針尖狀，則在針尖附近電場(chǎng)集中，也可能產(chǎn)生局部放電。此外在變壓器中，若有某一金屬部件沒有電的連接而成為一個(gè)懸浮電位體，或是導(dǎo)體間連接點(diǎn)接觸不好，都會(huì)在該處出現(xiàn)很高的電位差，從而產(chǎn)生局部放電。
局部放電對(duì)電氣設(shè)備絕緣會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，主要表現(xiàn)在由于放電產(chǎn)生的局部發(fā)熱、帶電粒子的撞擊、化學(xué)活性生成物以及射線等因素對(duì)絕緣材料的損害。這種對(duì)絕緣的破壞作用是一個(gè)緩慢發(fā)展的過程，而且從局部開始，受多種因素影響，對(duì)運(yùn)行中的高壓電氣設(shè)備是一種隱患。由于電力系統(tǒng)中保護(hù)措施的日趨完善，各種過電壓對(duì)設(shè)備絕緣的破壞作用相對(duì)減小，而運(yùn)行中的工作電壓對(duì)絕緣的劣化起著主導(dǎo)作用，局部放電對(duì)工作電壓下的電氣設(shè)備的影響越來(lái)越被人們重視。
由此可見，局部放電既是變壓器絕緣劣化的重要原因，又是重要征兆。對(duì)變壓器內(nèi)部局部放電進(jìn)行監(jiān)測(cè)能夠及時(shí)有效發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部絕緣缺陷。變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)是通過傳感器在線獲得與變壓器內(nèi)部局部放電相關(guān)的信息，利用計(jì)算機(jī)及信號(hào)處理技術(shù)對(duì)局部放電信號(hào)進(jìn)行去噪、提取放電脈沖并對(duì)局部放電情況進(jìn)行描述和分類，為進(jìn)一步評(píng)估變壓器內(nèi)部絕緣運(yùn)行狀態(tài)提供參考信息。但是，在局部放電測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x器等方面還存在不少問題，如抗干擾、放電定位、放電類型識(shí)別等，因此，電力變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)技術(shù)需要更深入研究。
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