開(kāi)關(guān)柜是電力系統中的重要設備,廣泛應用于各個(gè)變電站、開(kāi)閉所,一旦失效,必將引起局部甚至全部電網(wǎng)的停電,造成巨大的經(jīng)濟損失。隨著(zhù)社會(huì )對電力的需求越來(lái)越大,保證電力設備的安全運行顯得尤為重要。廣東中山某220kV變電站的開(kāi)關(guān)柜C相斷路器因絕緣故障,滅弧室內產(chǎn)生電弧,引起A相、B相滅弧室破裂,母線(xiàn)支持絕緣子燒毀,造成所在地區大面積停電,不僅給當地工廠(chǎng)造成經(jīng)濟上的損失,還給附近居民帶來(lái)生活上的不便。更為嚴重的是開(kāi)關(guān)柜的故障還會(huì )引起燃燒、爆炸,并波及鄰近設備,甚至造成嚴重的人身傷亡,損失極為慘重。
由于開(kāi)關(guān)柜絕緣設備在制作過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生氣泡或雜質(zhì),開(kāi)關(guān)柜內部存在高壓導體尖刺、金屬顆粒群以及設備制造安裝缺陷等會(huì )引起電場(chǎng)和電介質(zhì)的不均勻,在交變的電場(chǎng)作用下,電場(chǎng)強度較高的地方就會(huì )發(fā)生放電現象。正常情況下,局部放電的能量很小,不會(huì )影響開(kāi)關(guān)柜設備的絕緣性能,但是持續的局部放電會(huì )形成一系列的電脈沖,在放電點(diǎn)的介質(zhì)上產(chǎn)生很高的溫度,使絕緣設備的介電性能劣化,zui終致使絕緣擊穿和閃絡(luò ),導致更嚴重的電弧短路事故,造成不可估量的經(jīng)濟損失。
根據全國2004年高壓開(kāi)關(guān)設備事故統計分析,高壓開(kāi)關(guān)柜的絕緣事故占總事故的34.8%,居各項事故,而絕緣故障的主要誘因是長(cháng)期重復的局部放電。因此通過(guò)監測局部放電能有效的發(fā)現絕緣故障,避免產(chǎn)生更嚴重的事故,對電力系統的安全運行有著(zhù)很高的經(jīng)濟價(jià)值和極其重要的社會(huì )意義。目前開(kāi)關(guān)柜局部放電的監測主要在離線(xiàn)狀態(tài)下進(jìn)行的,在線(xiàn)監測較少?,F有的巡檢式局放測試儀探測范圍有限,周期性的停電檢修又常常因為種種原因不能按時(shí)進(jìn)行,導致開(kāi)關(guān)柜內的故障不能及時(shí)排除,嚴重威脅供電安全,因此開(kāi)發(fā)一套局部放電在線(xiàn)監測系統非常有必要。
目前國內的局部放電在線(xiàn)監測產(chǎn)品,由于受到傳感器技術(shù)、數據處理技術(shù)的限制,大多還停留在實(shí)驗階段,成套產(chǎn)品主要依靠進(jìn)口。正是基于目前局放監測的現狀,我們旨在能實(shí)時(shí)監測局部放電,及時(shí)發(fā)現突發(fā)性的絕緣故障zui大限度地避免或減少局部放電造成的損失,保障電力系統的安全運行。