高压电气设备绝缘在线监测的探讨

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1、高压电气设备绝缘在线监测的探讨案例前言高压电气设备在电网中运行时，如果其内部存在因制造不良、老化以及外力破坏造成的绝缘缺陷，会发生影响设备和电网安全运行的绝缘事故。二、高压电气设备绝缘在线监测技术研究的发展概况绝缘在线监测技术的发展大体经历了3个阶段：1、带电测试阶段。这一阶段起始于70年代左右。当时人们仅仅是为了不停电而对电气设备的某些绝缘参数（如泄露电流）进行直接测量。设备简单，测试项目少，灵敏度较差。2、从80年代开始，出现各种专用的带电测试仪器，使在线监测技术从传统的模拟量测试走向数字化测量，摆脱将仪器直接接入测试回路的传统测量模式，取而代

2、之的是使用传感器将被测量的参数直接转换成电器信号。3、从90年代开始，随着计算机技术的推广使用，出现以计算机处理技术为核心的微机多功能绝缘在线监测系统。三、基本原理㈠基本原理：1、高压电气设备绝缘在线监测技术是在电气设备处于运行状态中，利用其工作电压来监测绝缘的各种特征参数。2、高压电气设备绝缘在线监测主要检测参数是电气设备的介损值。3、目前的绝缘在线监测产品基本都是用快速傅立叶变换（FFT）的方法来求介损。㈡系统的一般功能：1、测量避雷器在运行中的容性电流和阻性电流变化情况，掌握其内部绝缘受潮以及阀片老化情况。2、测量CVT、耦合电容器、电流互感器

3、、套管等容性设备的泄漏电流和介质损耗，掌握其内部受潮和绝缘老化及损坏缺陷。3、测量充油设备绝缘油的内部可燃性气体变化情况，掌握设备内部有无过热、放电等缺陷情况。但对整套在线测量系统来说，要保证其测量准确、性能稳定，其必须达到以下性能：a.检测阻抗稳定，不受变电站强电磁干扰的影响，在系统操作过电压、雷电过电压作用下具有自保护性，不发生性能变化和软件损坏现象。b.检测信号传输好，不发生失真和对其附近的其他信号有影响，同时也不受其他信号的干扰。c.具有专家分析功能，智能化判断设备内部绝缘状态。d.系统分析数据能够远程传输，实现数据共享。四、监测设备要点分析

4、㈠避雷器：1、检测MOA泄漏全电流和阻性电流能有效地反应MOA的绝缘状况，在电流测量反映整体严重受潮现象，早期老化时阻性电流增加较多，全电流变化则不明显。2、在正常运行情况下，流过避雷器的主要电流为容性电流，阻性电流只占有很小的一部分，约为10%-20%左右。阻性分量主要包括：瓷套内、外表面的沿面泄漏，阀片沿面泄漏及其本身的非线性电阻分量，绝缘支撑件的泄漏等。3、当阀片老化、避雷器受潮、内部绝缘部件受损以及表面严重污秽时，容性电流变化不多，而阻性电流却大大增加。4、避雷器事故主要原因是阻性电流增大后，损耗增加，引起热击穿。测量交流泄漏电流及其有功分量

5、是现场检测避雷器的主要方法，预防性试验规程也将氧化锌避雷器（MOA）“运行中泄漏电流”的测量列入预试项目。㈡CVT、耦合电容器、电流互感器、套管等容性设备测量CVT、耦合电容器、电流互感器、套管等容性设备介质损失角正切值是一项灵敏度很高的试验项目，它可以发现电气设备绝缘整体受潮、绝缘劣化以及局部缺陷。绝缘劣化一般具有以下一些基本特征：1、绝缘介质损耗值会增加，由此以及其他原因产生的热量最终可能导致绝缘的热击穿。测量绝缘损失角正切值（tanδ）可以检测介质损耗的变化。2、绝缘中可能伴随有局部放电和树枝状电的发生。放电量很大的局放通常只是在有雷电或者操作

6、过电压存在以及绝缘损坏的过程中才出现，通过tanδ测量可以反映由此产生的介质损耗。3、绝缘特性受温度变化的影响增大。绝缘温度系数决定于绝缘本身的型式，大小和绝缘状况，对于特定的电压等级和绝缘设计，由于绝缘劣化导致温度系数的增加，tanδ值的温度非线性和灵敏度都会增加。五、案例介绍目前，某公司管辖9座500kV变电站和13条线路。某公司管辖的500kV变电站于上世纪90年代后期开始对部分变电站安装高电压设备绝缘在线监测装置。以500kVｘｘ变电站高压设备状态监测系统为例，介绍其安装及运行情况。500kVｘｘ变电站高压设备状态监测系统自1988年投运，投

7、运之初系统不完善，且部分高压设备实际并未接入运行，造成运行不可靠，没有发挥应有的作用。2001年该公司投资对系统进行改造，安装了一套CIE—2000型绝缘在线监测系统。㈠系统介绍1、CIE—2000型绝缘在线监测系统分三大部分：第一部分是就地信号采集单元第二部分是前台处理系统第三部分为远程数据分析和传输系统2、根据终端板放置在不同的位置可分为总线式和分线式。总线式是指终端板放置于终端箱内，并安装在现场，信号箱输出电缆都接于终端板内，只须n根总线引到主控室，使主控室中机屏更整齐，节省了电缆。分线式是指终端板装于主控室中的机屏里，电缆都要从现场引入主控室

8、的机屏断子排，再引入终端板。3、CIE—2000型绝缘在线监测系统的测试精度一次泄露电流：1%设备等值电容：