電力(lì)工業是國民經濟的基礎產業,同(tóng)時也是資源及技(jì)術密集型產業。安全、優質地供電(diàn)既是(shì)國民經濟發展的需要,又(yòu)是城市及社(shè)會(huì)穩定和國家公共安全的需(xū)要。重大突發(fā)性電力事故會導致(zhì)沉重的城市災難,由此產生的經濟損失和對(duì)國際民生造成(chéng)的影響(xiǎng)難(nán)以(yǐ)估(gū)計。例(lì)如,2008年我國(guó)南方凍(dòng)雨給電網及社會造成了極大的傷害,以及在2003年相繼發生的美加“8.14"大停電、英國倫敦“8.28”大停電,以及2005年“5.25”莫斯科、2006年“7.17"美國紐約市電(diàn)網等災難(nán)性(xìng)大停(tíng)電事故,不但給(gěi)國民經(jīng)濟帶來了重大損失,更導致了社會公共秩序的嚴重(chóng)混亂。變電(diàn)設備自身故障不僅是危(wēi)及電網安全的主要原因之一,而且在電網故障起因中也占相當大的(de)比例。據統計(jì),我國1999-2003年變電設備(bèi)自身故障造成電網事故有逐年增多的(de)趨勢,每年約為電網事故的一半。例如(rú):2003年,我國對電網運行影響較大的55起事故(gù)中,變電設備故障(zhàng)造(zào)成的有27起。因此,電氣設備尤其(qí)是電力變壓(yā)器作為防止電網故障的第一道防禦係統,對其絕緣劣化狀態的在線監測與故障診斷進行研究,提高電網運行和供電的可靠具有重要意義。
大量研究資料表明變壓器絕緣係統(tǒng)的不斷劣化是其故障的主要原因。例如,2003-2006年,遼寧省110kV及以上等級電力變壓器事故的統計表明,由於絕緣劣化引起(qǐ)的事故占事故總台次的68%和事故總(zǒng)容量(liàng)的69%。全國的統(tǒng)計(jì)結果也類似。再如,日本日新(xīn)公司(sī)對故障變壓器統計的結果中,絕緣故障占45%。目前,大(dà)型電力變壓器多采用油浸式絕(jué)緣係統,其(qí)絕緣結(jié)構(gòu)主要是由油(yóu)、紙、紙板(bǎn)和其他固(gù)體絕緣等構成的固、液(yè)兩相複合(hé)絕緣。電力變壓器中的油紙絕緣在最初設計時雖然保留了(le)足夠的裕度,擁有良好的電氣(qì)強度和機械性能,但是難免會在(zài)製造(zào)、運輸、安裝調試(shì)及定期維護過程中產生各種潛伏性局部缺陷,如氣泡、雜質和(hé)電極毛刺等,這些局部缺陷在運行中逐漸擴展,並(bìng)導致內絕緣電氣強度的下降(jiàng),造成絕緣體內部或表麵場(chǎng)強分布不均,在有些區域高於(yú)擊穿場強(qiáng)時將會首先發生放電,形成局部放電,局部(bù)放電的累積效應會加速絕緣材料的劣化,在這種正反饋的機製下局部放電最(zuì)終將成為導致絕緣(yuán)破壞事故及變電設備發生故障。
為了保(bǎo)障電氣(qì)設備在工作電壓(yā)下長期安全可靠運行,國內外的各研究機構、製造廠商(shāng),以(yǐ)及電力係統部門都把局部放(fàng)電(diàn)測量作(zuò)為絕緣質(zhì)量監(jiān)控的重要指標之一。國際電工委員會(IEC)也(yě)製定了一係列將(jiāng)局部放電(diàn)檢測用於控製和檢驗產品質量和研究絕緣(yuán)機理的標準。局部放電能夠反映(yìng)變壓器的絕緣狀況,並可以(yǐ)作為一種有效的手段診斷變壓(yā)器(qì)內部絕緣劣化的程(chéng)度,及時得到因各種應力使絕緣局(jú)部缺陷劣化的相關信息,進而對絕緣缺陷的危險性作出評估,可以有效地避免變壓器發生(shēng)突發性絕緣擊穿(chuān)故障,對於保障電力變壓器安全、可靠運行(háng)及(jí)電力係統的持續、穩定供電具有(yǒu)重大意義。