電力工業(yè)是國民經濟的基礎產業(yè)，也為工業(yè)和國民經濟其它部門提供基本動力，因此安全供電既是國民經濟建設的需要，又是社會穩(wěn)定和國家公共安全的必要保障。在國民經濟高速發(fā)展和人民生活高度依賴電力的現(xiàn)代社會中，電力系統(tǒng)發(fā)生大面積停電造成的突發(fā)性災害事故，不僅會給國民經濟發(fā)展帶來重大影響，還會直接導致諸多社會不穩(wěn)定因素出現(xiàn)，造成公共秩序和民眾正常生活秩序混亂。為此，世界各國的電力專家都在基于本國國情和電網建設現(xiàn)狀對電網安全進行研討，而政府都把提高電網運行安全的科學研究作為保證國家公共安全的任務之一，予以重點支持。
對于電網而言，變電站是其中的重要環(huán)節(jié)，負責電能的輸送和調度分配，其安全直接影響整個電網的可靠運行。近年來中國電力發(fā)展迅速，大量高電壓等級、智能化的變電站和電氣設備投入運行，提高了電網的供電質量，有效緩解了供電緊張，但這也為變電站安全帶來了新的考驗。從長遠來看，實現(xiàn)自動化和智能化是建設智能電網的基本要求，因此變電站無人或少人值守是未來的發(fā)展趨勢，這就對變電站運行情況的掌握提出了更高的要求，另外，由于數(shù)字化電氣設備的大量采用，非電氣因素(例如溫度、濕度和季節(jié)更替)造成的事故比例趨于增加，并且這些因素對電氣設備的影響具有隱蔽性和突發(fā)性。因此，為了確保電網安全，有必要對變電站的運行狀況和安全水平進行全面有效的監(jiān)控。
變壓器油管爆裂
為了降低電氣設備的故障發(fā)生率，除不斷提升電氣設備尤其是高壓設備的制造質量外，還應大力提高電氣設備運行狀態(tài)監(jiān)測水平。長期以來，我國電力行業(yè)采用絕緣預防性試驗和定期維修制度來保障電氣設備安全，即按事先制定的檢修周期對電氣設備進行停電檢修，該檢修方法被稱為計劃維修制（TBM），它對保障變電站乃至整個電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運行起到了有效的作用，同時通過長期實施也積累了相當多的經驗。然而實踐發(fā)現(xiàn)，定期停電的離線試驗在防止電氣設備事故方面也有其局限性和不足。電氣設備的絕緣受電、熱、機械力等綜合因素的作用，在整個服役期內故障大體分為四個階段：初期(1年左右)是因制造、安裝、調試、操作、維護等導致的意外故障；穩(wěn)定期(5-10年)、劣化期(10-20年)、危險老化期(20年以上)內，絕緣的潛伏性和突發(fā)性故障往往是并存的，但出現(xiàn)的幾率不同。就檢測方法而言，為了能有效檢測電氣設備存在的絕緣缺陷，要求該檢測方法能夠發(fā)現(xiàn)電氣設備的潛伏性故障和突發(fā)性故障并為故障處理提供指導。由于預防性試驗的試驗條件和運行條件有差別，離線試驗不能完全反映設備在運行條件下的絕緣狀況，并且絕緣故障是一個發(fā)生、發(fā)展的過程，與運行條件、絕緣狀況等有關，不能確保在定期的預防性試驗中被準確發(fā)現(xiàn)。近年來國內電氣設備故障統(tǒng)計表明，突發(fā)性故障在超高壓電氣設備事故中占相當大的比重。例如，據(jù)不完全統(tǒng)計，1985年至1990年間全國有80%的變壓器事故是在預防性試驗合格的情況下發(fā)生的。另外，預防性試驗和定期維修均需停電離線進行，試驗時間長，工作量大，并造成大量的經濟損失和可能的設備損傷，尤其在當前電網規(guī)模不斷擴大，電壓等級提高、設備容量增大的基礎上，檢修的成本更是大幅度上升，同時，在電力供應比較緊張的局面下實施計劃停電也會對社會經濟發(fā)展造成一定影響。鑒于定期維修方式存在以上問題，電氣設備的狀態(tài)檢修(CBM)越來越受到人們的重視，它的優(yōu)點在于可及時發(fā)現(xiàn)故障的早期征兆，使運行維護人員排除處于萌芽狀態(tài)的故障，起到對電氣設備故障進行早期預警的作用，避免惡性事故的發(fā)生，提高維修質量和效率，節(jié)約大量的人力物力。隨著傳感器技術、信號處理技術和計算機技術的發(fā)展與應用，作為狀態(tài)檢修基礎的電氣設備在線監(jiān)測技術得到了飛速發(fā)展，成為電氣設備運行狀況和安全水平檢測中的一個重要組成部分，在很多方面彌補了僅靠定期停電預防性試驗的不足。
變壓器是變電站中的關鍵設備，起到樞紐作用，另外氣體絕緣組合開關設備(GIS)在變電站中也是重要的電氣設備，它們的工作狀況直接關系到變電站能否安全穩(wěn)定運行，為此國內外進行了大量變壓器和GIS安全狀況監(jiān)測的研究，提高了設備的安全保障水平。2004年，我國220kV及以上變電站中，除變壓器1.7%的停運率外，斷路器和電抗器也有較高的停運率，分別達到2.1%和0.8%，另外電纜線路、母線、架空線路和隔離開關停運率也在0.2%以上，這些設備在變電站乃至整個電力系統(tǒng)中都有著舉足輕重的地位，一旦停運將對電力系統(tǒng)安全供電造成直接威脅。因此，除了對變壓器和GIS等重要電力設備的安全狀況進行監(jiān)控外，其它高壓設備如敞開式變電站中斷路器、電容器、電抗器、電流互感器和電壓互感器等，電氣設備附件如絕緣子和套管等的安全狀況也應該進行監(jiān)控，只有這樣變電站的整體安全才能得到可靠保障。
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