絕緣材料老化

[拼音]：dianli shebei zhuangtai jiance

[英文]：state monitoring of power apparatus

為保證電力系統的安全執行，對系統的重要裝置的執行狀態進行的監視與檢測。監測的目的在於及時發現裝置的各種劣化過程的發展，以求在可能出現故障或效能下降到影響正常工作之前，及時維修、更換，避免發生危及安全的事故。電力裝置在執行中經受電的、熱的、機械的負荷作用，以及自然環境（氣溫、氣壓、溼度以及汙穢等）的影響，長期工作會引起老化、疲勞、磨損，以致效能逐漸下降，可靠性逐漸降低。裝置的絕緣材料在高電壓、高溫度的長期作用下，成分、結構發生變化，介質損耗增大，絕緣效能下降，最終導致絕緣效能的破壞；工作在大氣中的絕緣子還受環境汙穢的影響，表面絕緣效能下降，從而引起沿面放電故障。裝置的導電材料在長期熱負荷作用下，會被氧化、腐蝕，使電阻、接觸電阻增大，或機械強度下降，逐漸喪失原有工作效能。裝置的機械結構部件受長期負荷作用或操作，引起鏽蝕、磨損而造成動作失靈、漏氣漏液，或其他結構性破壞。這些變化（稱為劣化）的過程一般是緩慢的漸變的過程。隨著裝置執行期增長，效能逐漸下降，可靠性逐漸下降，裝置故障率逐漸增大，可能危及系統的安全執行，必須對這些裝置的執行狀態進行監測。

發展簡況

電力裝置狀態監測的傳統方法是經常性的人工巡視與定期預防性檢修、試驗。裝置在執行中由值班人員經常巡視，憑外觀現象、指示儀表等進行判斷，發現可能的異常，避免事故發生；此外，定期對裝置實行停止執行的例行檢查，做預防性絕緣試驗和機械動作試驗，對結構缺陷及時作出處理等。這種經常巡視與定期檢修的制度對於電力裝置的安全執行起了重要的保證作用。

隨著感測技術與計算機技術的發展，電力裝置的狀態監測方法向著自動化、智慧化的方向發展，裝置的定期檢修制度向著預警式檢修制度發展。電力裝置狀態的監測涉及面廣，大量的非電參量（熱學、力學、化學參量等）需要各種相應的感測器，感測技術的發展為此提供了可能。隨著實用感測元件的出現，裝備各種感測器的具有狀態監測功能的新型電力裝置是構成自動化的電力系統的基礎。微電子技術與計算機技術的發展，為感測器訊號的記錄、處理與判斷提供了有力的工具，此外還可以執行必要的控制操作，為電力系統的智慧化控制提供了可能。

線上檢測

對執行狀態下的電力裝置直接進行的檢測。檢測既不影響系統正常的執行，又能直接反映執行中的裝置狀態，比停止執行時進行的離線檢測更為有效、及時和可靠。

線上檢測的主要困難在於不能影響裝置的執行狀態。電力裝置是在電力系統中執行的，通常工作於額定電壓，檢測系統必須與高電壓工作部位可靠隔離。電力裝置一般是封閉式結構，如變壓器和開關，內部是充油或其他絕緣介質的，內部狀態的檢測，應有相應的內部感測器，或通過外部狀態檢測進行判斷。

適用的感測方法或判斷手段是實現線上檢測的保證。應用各種電量、非電量的感測方法，可檢測裝置的狀態。如利用輻射感測來檢測裝置的發熱、放電（發光），可判斷過熱與區域性放電現象；利用聲與振動感測，可檢測裝置機械結構系統及間隙放電的故障；利用表面電位變化或感應電流的檢測可判斷內部絕緣的完好程度等。

由於執行裝置一般處於工業環境，各種干擾不可避免，感測訊號往往摻雜著干擾訊號，因此測量訊號的處理、判斷是十分重要的，而對於裝置狀態的判斷，往往需要多方面訊號的綜合判斷。對於各種不同裝置，需要特定的處理與判斷程式，這種程式是通過計算機系統完成的，通常是一種專家系統。

光電檢測

利用光／電及電／光訊號的變換來實現各種電量和非電量的測量。隨著光電子器件、光導纖維的發展，各種光纖感測方法被廣泛應用於工業領域。

光電檢測通常是由感測部分將被測訊號轉變為光載波訊號(即由光的強度或光波相位、頻率決定的被測量)，經光導纖維傳送到接收側，再經過光／電變換把光載波訊號解調出被測訊號。許多光學物理效應已經被用於調製檢測，如光彈性效應用作壓力、變形的測量；電光效應用作電場、電壓的測量；磁光效應（法拉第效應）用作磁場、電流的測量；熒光效應用作溫度的測量等。光導纖維的使用為這些檢測方法提供了有力的工具。

光電檢測的優點在於絕緣效能好，克服了高電壓絕緣的困難，使許多處在高電位位置的物理測量成為可能；光訊號通過光導纖維傳送，不受外界電磁場的干擾，特別適用於電磁干擾嚴重的電力系統使用；此外，光電檢測的頻率響應高。在計算機資料傳送上也普遍利用光導纖維，構成光電通訊網路。