状态检测.doc

状态检测（电力设备诊断技术） 绪论 一 学习的目的 通过本课程的学习了解电气设备的绝缘老化机理，电气设备的定期试验和维修方法以及在线检测的方法等。 主要学习安排： 图1-1 本课程的流程图 二 绝缘诊断的技术意义 1 电气设备绝缘诊断技术 电气设备绝缘诊断—通过对电气绝缘的实验和各种特性的测量，了解和评估设备在运行过程中的状态，从而能早期的发现故障的技术。 定期预防性试验（离线检修） 需停电进行试验，不少电气设备轻易不能停电。 停电后设备状态和运行中状态不一致，影响判断的准确性。 由于是周期性的定期检测，绝缘仍有可能在实验的间隔阶段发生故障。 由于是定期检修，如果设备良好，可能造成过度维修。 状态监测（在线检测） 通过采集电气设备的前期征兆如电气、物理、化学等特性的变化，通过现代技术对以上征兆进行处理，可对绝缘的可靠性进行判断和对绝缘的剩余寿命作出预测。 三 电气设备的诊断过程流程 图1-2 电气设备诊断过程流程 四 绝缘在线检测技术的概况 是必然的发展趋势 有难度（综合电子技术、传感器技术、计算机技术、信号处理技术以及模式识别技术等等） 第二章 电力系统的绝缘配合 一 绝缘配合的基本概念与方法 所谓绝缘配合-就是综合考虑电气设备在电力系统中可以承受的各种电压（工作电压、过电压）、保护装置特性和设备绝缘对各种电压的耐受特性、合理的确定设备必要的绝缘水平，已使设备的造价、维修费用和设备绝缘故障引起的事故损失，达到经济上和安全运行上总效益最高的目的。 方法： 对于高压电气设备 图2-1 绝缘配合流程 其中、为雷电冲击电压和操作冲击电压换算为等值工频点压的冲击系数。 对于超高压电气设备—考虑到操作波对绝缘操作的特殊性，用工频电压来代替操作电压是不洽当的、还需要规定操作冲击试验电压。 二 绝缘配合方法 1 惯用法—按作用在绝缘上的最大过电压和最小强度的概念来进行绝缘配合的（气体和固体都适用）。 问题—过电压的水平和绝缘强度都是随机的，确定绝缘水平有较大裕度。 2 统计法—根据过电压幅值和绝缘的耐受强度都是随机变量的实际情况，在已知过电压的幅值和绝缘放电电压的概率分布后，用计算的方法求出绝缘放电的概率和线路的故障率，在技术经济比较的基础上，正确的确定绝缘水平（对自恢复绝缘进行绝缘配合）。 故障率 其中： 过电压概率密度函数 P（u）绝缘放电概率函数 3 简化统计法—统计过电压和统计耐受限压，在此基础上可以计算绝缘的概率。 第三章 绝缘老化 一 概述 1绝缘老化—电场、热、机械应力和环境因素等等，使其内部发生复杂的化学和物理变化，导致性能逐渐下降。 2 绝缘老化的表现—变色、粉化、发泡、发粘等等。 绝缘老化的类型—电老化、热老化、机械老化和环境老化 二 电老化 电老化—在电场长期作用下绝缘发生的老化叫电老化。 产生的原因：绝缘表面或者内部发生局部放电造成的。 1 电老化的机理 带电质子轰击。带电质子撞击气隙壁上的时候，打断绝缘的化学链，破坏其分子结构。 热效应。温度升高会发生热裂解。或促进氧化裂解。 活性生成物（臭氧、氧化物）。这些生成物对绝缘材料发生化学反应，腐蚀绝缘体。 辐射效应。局部放电可以产生可见光、紫外线等高能辐射，引起高聚物的裂解。 机械力的效应。放电时产生的高压气体引起绝缘开裂。 三 固体绝缘电老化 1 固体绝缘物质： 无机——主要有电瓷、玻璃和云母的等等。 有机——硅橡胶、环氧树脂等等。 2 固体中的电老化其形成和发展经常呈树枝状 电树枝—由于局部放电引起的树枝称为电树枝（讲解图2—2）。 2）水树枝—在制造过程中残留了水分，或者运行过程中侵入了水分形成的 图3-1 固体电介质树枝化击穿 　　在高电场强度作用下，在绝缘中某一区域内形成的树枝状局部损坏。在电场的持续作用下，树枝状微通道顺着电场方向贯穿整个绝缘。它往往是决定绝缘寿命的主要因素。雷电是人们最早熟悉的树枝化击穿。后来在含有空气隙的固体绝缘中和油浸纸绝缘中也发现树枝化击穿。树枝都是起始于绝缘中电场集中的地方。在干燥介质中，引发和发展主要是电场强度的作用，称为电树枝。脉冲电压和接地短路也能产生电树枝。在潮湿的介质中，在电场强度比较低的条件下，经过电场的长时期作用也能产生树枝，在树枝的扩展过程观测不到放电，称为水树枝。如果介质中含有杂质和水分或化学溶液进入介质中，在低电场的长期作