
中國電力企業聯合會發布的《全國電力(lì)供需與經濟運行形勢分析預測報告(20092010)》指(zhǐ)出,截止2009年底,全(quán)國全口徑發電設備容量87407萬千瓦,比上年(nián)底淨增加(jiā)8130萬千瓦,同比增長(zhǎng)10.235,2010年年底,全國發電裝機容量將在9.5億千瓦左右,其中,水電2.1億千(qiān)瓦(wǎ),火電7億千瓦,核電1016萬千瓦,並網風(fēng)電3000萬千瓦。近幾年來,大部分300MW以上發電機組都已(yǐ)經並網發(fā)電(diàn),能夠達到額定功率並持(chí)續運行,各項性能指標(biāo)和(hé)技術參數都能滿足不同(tóng)情況下運行的要求。據原電力部可靠性中心統計,1991-1995年國產200MW機組的等效可用(yòng)率(EAF)由80.54%提高(gāo)至(zhì)86.68%;300MW機組由76.82%提高至(zhì)81.86%。然而在製造過程中,不可避免的出現各種問題,例如製造工藝不合格,這些因素都會使發電機的絕緣受(shòu)到損壞,引起各種事故的發生,持續時間長,影響範(fàn)圍廣泛,並且(qiě)在發電(diàn)機(jī)的維護,檢修方麵,以及正常運行方麵,都存在很大的隱患,常常成為事故發生的誘(yòu)因。2003年全國共有100MW及以上(shàng)發電機1072台(tái),全年發電機本體發生故障為42次,年故障(zhàng)率(lǜ)為3.91次/百(bǎi)台(tái)·年。另外還有異常(cháng)故障61次和外部故障14次。在發電(diàn)機42次本(běn)體故障中,有13次定子繞(rào)組接地故障,占本體故障總數的30.95%;有4次定子繞組匝間短路故障,占本體故障總數的9.52%;有3次相間故障,占本體故障總數的7.14%;有12次鐵心故障(zhàng),占本體故(gù)障總數的28.57%;有8次轉子接地故障,占本體故障總(zǒng)數的19.05%。根據國外的詳(xiáng)細資料,發電(diàn)機故障的15%-25%與(yǔ)定子繞組的(de)絕緣有(yǒu)關,可(kě)見絕緣故障是(shì)發電機安全運行的主要威脅。
隨著發電機的單機容量不斷提升,對發電(diàn)機的安全性能(néng)和絕緣強度提出更高的要求。因為隨著大型發電機額定容量的提升,其額定電壓也相應提高,造成發電機絕緣損壞的可能性更大。現代高壓發電機定子繞組的對地絕緣,大多采用以雲母為基材,用玻璃布補強(qiáng)的環繞粉(fěn)雲母帶連續式絕緣(yuán)結構。在製造過程中,如果工藝控製(zhì)不嚴格,浸漬不充分,就會在絕(jué)緣層間(jiān)或絕緣層與股線之間(jiān)產生微小的(de)氣泡或氣隙,發電機在運行過程中如果氣隙間電壓達到間隙的擊穿電壓(yā)時,便會(huì)發生故障放(fàng)電,而且(qiě)隨(suí)著發電機運(yùn)行時間的增長(zhǎng),絕緣層(céng)在熱,電,機(jī)械及環境各種應(yīng)力的影響下,會(huì)進一步劣化,最終導(dǎo)致絕緣層開裂,剝(bāo)落,槽鍥鬆動,以及半導體墊條塗層功能喪失。
近年(nián)來電力係(xì)統運行部門、研究機構、運營和工程管理人員越來越重視電力設備(bèi)局部放電(diàn)在(zài)線監測技術發展,並廣泛的把(bǎ)局部放電檢(jiǎn)測作為(wéi)發電機絕緣質量監控的重要指標。通過對電(diàn)力行業的研究(jiū),可以肯定說,在線狀(zhuàng)態監測是電力係統(tǒng)發展的必然趨勢。隨著科學技術的提高和電力不斷的發展,一些在線監測係統和故障診斷係統已經在(zài)電力(lì)係統中得到廣泛的應(yīng)用(yòng)。雖然這些監測設備能夠檢測到故障,並且達到一定的狀態(tài)監測的目的,但是還不(bú)能完全滿足電力係統狀態監測的要(yào)求。針對不同(tóng)的電力設備,已經提出很多不同的狀態監測方法,如氣相色譜分析法、電脈衝檢測法、振動分析法、電磁(cí)波檢(jiǎn)測法、油中氣體分析法、絕緣恢複電壓法等(děng)。