高壓電氣設(shè)備對(duì)絕緣技術(shù)的應(yīng)用分析

【摘要】絕緣技術(shù)在高壓電氣設(shè)備中的應(yīng)用，可以有效的提高高壓電氣設(shè)備的安全性，確保其正常運(yùn)行，下面本文就在對(duì)絕緣技術(shù)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)絕緣技術(shù)在高壓電氣設(shè)備中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】高壓；電氣設(shè)備；絕緣技術(shù)

一、引言

絕緣技術(shù)，指的是利用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)，通過(guò)對(duì)正在運(yùn)行中的高壓電氣設(shè)備進(jìn)行信號(hào)采集、傳輸、數(shù)據(jù)處理、邏輯判斷，以此對(duì)電力設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)下，進(jìn)行帶電測(cè)試和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、診斷。電力系統(tǒng)的供電其可靠性直接關(guān)系到人們的日常生活和生產(chǎn)的用電保障，高壓電氣設(shè)備的正常、安全運(yùn)行是電力系統(tǒng)正常、安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，也是重中之重。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，電力系統(tǒng)也緊跟時(shí)代的步伐發(fā)展起來(lái)，與此同時(shí)，絕緣技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。下面本文就在對(duì)絕緣技術(shù)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)絕緣技術(shù)在高壓電氣設(shè)備中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

二、絕緣技術(shù)的原理和功能

1.監(jiān)測(cè)對(duì)象和參數(shù)

高壓電氣設(shè)備絕緣技術(shù)是在高壓電氣設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，利用高壓電氣設(shè)備的工作電壓監(jiān)測(cè)絕緣的特征參數(shù)。所以，可以準(zhǔn)確的反映高壓電氣設(shè)備絕緣的運(yùn)行狀況，進(jìn)而對(duì)絕緣的情況作出精準(zhǔn)的判斷。絕緣技術(shù)根據(jù)變電站中不同的電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括：電容量、損耗值、母線電壓、絕緣電阻、三相不平衡信號(hào)、泄漏電流等參數(shù)。隨著絕緣技術(shù)的不斷發(fā)展，其監(jiān)測(cè)的電氣量也在不斷增加。

2.絕緣技術(shù)監(jiān)測(cè)的功能

絕緣技術(shù)能夠?qū)щ娫O(shè)備的絕緣特性參數(shù)實(shí)時(shí)測(cè)量，也能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。

①監(jiān)測(cè)避雷器運(yùn)行時(shí)的阻性電流和容性電流的變化，了解其內(nèi)部絕緣和閥片老化的情況。

②監(jiān)測(cè)耦合電容器、CVT、套管、電流互感器等容性設(shè)備的介質(zhì)損耗和泄漏電流，了解其內(nèi)部絕緣老化、受潮、損壞缺陷。

③監(jiān)測(cè)阻抗穩(wěn)定，不會(huì)受到變電站電磁干擾的影響，在系統(tǒng)雷電和操作過(guò)電壓的作用之下具有自保性，不發(fā)生軟件損壞和性能變化現(xiàn)象。

④監(jiān)測(cè)絕緣油的內(nèi)部可燃性氣體的變化情況，了解設(shè)備內(nèi)部有沒(méi)有放電、過(guò)熱等缺陷。

三、絕緣設(shè)備的相關(guān)知識(shí)

其中對(duì)于絕緣設(shè)備的分析，則可以從以下幾點(diǎn)：

1.避雷器

如今，變電站的避雷器已經(jīng)沒(méi)有串聯(lián)間隙，高壓電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)會(huì)泄漏一部分電流經(jīng)過(guò)閥片，加快了閥片的老化速度，而高壓電氣設(shè)備閥片劣化的主要因素就是老化和受潮。監(jiān)測(cè)高壓電氣設(shè)備電流泄漏能夠有效地觀測(cè)高壓電氣設(shè)備的絕緣情況，測(cè)量電流反映整體受潮嚴(yán)重，老化初期阻性電流增多，全部電流沒(méi)有明顯變化。高壓電氣設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，通過(guò)避雷器的是容性電流，少部分為阻性電流，約占一至二成。阻性分量涵蓋：瓷套內(nèi)部和外部表面的泄漏，閥片泄漏和電阻分量，絕緣支撐泄漏。每當(dāng)避雷器受潮、閥片的老化、絕緣部件受損、表面有污垢，容性電流沒(méi)有明顯變化，卻增加了阻性電流。避雷器主要事故原因是增大阻性電流后，增加了損耗，導(dǎo)致熱擊穿。

2.耦合電容器、CVT、電流互感器

監(jiān)測(cè)耦合電容器、CVT、電流互感器的介損角正切值是高靈敏度的項(xiàng)目，可發(fā)現(xiàn)高壓電氣設(shè)備的絕緣劣化、絕緣受潮、局部缺陷。絕緣受潮占設(shè)備的八成以上，因?yàn)樵O(shè)備的結(jié)構(gòu)是電容分布均壓的，絕緣系數(shù)高，絕緣受潮會(huì)導(dǎo)致絕緣介損增多，被擊穿。

絕緣劣化的基本特征：

①絕緣介損值增加，產(chǎn)生熱量導(dǎo)致熱擊穿，測(cè)量介損角可監(jiān)測(cè)介損的變化情況。

②絕緣會(huì)有樹枝狀電、局部放電情況發(fā)生。局部放電的量大，在過(guò)電壓、雷電、絕緣損壞的情況下發(fā)生，通過(guò)測(cè)量能夠算出介損。

③絕緣特性能夠隨著溫度的變化而變化。絕緣的大小、型式、狀況決定了絕緣溫度，相對(duì)特定的設(shè)計(jì)和等級(jí)，絕緣劣化使得溫度增加，靈敏度和溫度非線性增加。所以說(shuō)，能夠影響溫度的環(huán)境溫度、介損、負(fù)載等對(duì)老化絕緣值的影響明顯。

具有電容絕緣的設(shè)備，進(jìn)行介電特性的監(jiān)測(cè)，會(huì)發(fā)現(xiàn)早期階段的發(fā)展缺陷。發(fā)展缺陷的初期，測(cè)量介損正切值和增加率一致，具備高靈敏度；發(fā)展缺陷的后期，測(cè)量電流和電容的變化的情況相同，比較容易監(jiān)測(cè)到發(fā)展缺陷。

四、高壓電氣設(shè)備對(duì)絕緣技術(shù)的應(yīng)用分析

在工礦企業(yè)高壓電氣設(shè)備中采用絕緣技術(shù)，具有重要意義。為了確保電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，并有效預(yù)防設(shè)備遭到損壞，就需要對(duì)電氣設(shè)備及供電系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的保護(hù)。此外，還要依據(jù)實(shí)際的情況，對(duì)工礦企業(yè)電氣設(shè)備及供電運(yùn)行的情況加以充分掌握，從而使得工礦企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的正常運(yùn)行得到有效保證，以便能進(jìn)一步提高工礦企業(yè)的生產(chǎn)效率。高壓電氣設(shè)備絕緣技術(shù)是一項(xiàng)綜合科技，集計(jì)算機(jī)、通訊、高電壓、測(cè)試為一體，數(shù)字信號(hào)傳輸、傳感器、狀態(tài)診斷是核心。高壓電氣設(shè)備絕緣技術(shù)的應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修的必要手段。絕緣技術(shù)的應(yīng)用有助于從原來(lái)的定期維修向狀態(tài)維修過(guò)渡。利用絕緣技術(shù)進(jìn)行狀態(tài)維修可實(shí)現(xiàn)：

1.有效防止周期計(jì)劃?rùn)z修所引來(lái)的弊端，合理計(jì)劃安排檢修，節(jié)約維修成本，使得運(yùn)行設(shè)備能保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。

2.減少高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)和維修的盲目，減少高壓電氣設(shè)備檢修過(guò)程中引發(fā)故障的幾率，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用期限，使得設(shè)備的維護(hù)更加的科學(xué)合理。

3.大幅度的減少開關(guān)操作和停電時(shí)間，提升電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性、安全性。

4.連續(xù)、正確的反映高壓電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)電壓的絕緣性能、故障排除，能及時(shí)監(jiān)測(cè)到高壓電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的絕緣欠缺，防范突發(fā)性絕緣情況的發(fā)生，有效提高高壓電氣設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，降低發(fā)生事故的幾率，明顯減少突發(fā)性事故。

5.絕緣技術(shù)可以彌補(bǔ)預(yù)防性試驗(yàn)，將絕緣技術(shù)與預(yù)防性試驗(yàn)相結(jié)合，依據(jù)絕緣技術(shù)的結(jié)果安排布置預(yù)試，提高大修周期，是全面推動(dòng)狀態(tài)維修的有效措施。

狀態(tài)維修要掌握和熟知高壓電氣設(shè)備帶電工況的絕緣參數(shù)，絕緣技術(shù)是獲取高壓電氣設(shè)備的帶電工況絕緣參數(shù)的辦法。在高壓電氣設(shè)備運(yùn)行的情況下，監(jiān)測(cè)絕緣的狀態(tài)參數(shù)，并對(duì)這些參數(shù)比較分析，以此來(lái)判定是否檢修。其中對(duì)于高壓電氣設(shè)備的監(jiān)督管理，也要求其外絕緣表面不能夠出現(xiàn)嚴(yán)重的積污；其瓷套、法蘭以及復(fù)合外套不能夠出現(xiàn)裂紋、放電燒傷以及破損情況；要確保涂敷RTV涂料的瓷外套具有較好憎水性，其涂層不得出現(xiàn)缺損、龜裂以及起皮現(xiàn)象；同時(shí)還需要對(duì)高壓支柱絕緣子定期進(jìn)行探傷以及檢查，以免其出現(xiàn)斷裂；在寒冷地區(qū)，最好采用涂抹聚硫防水膠等在其電氣設(shè)備水泥澆裝部位。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所示，高壓電氣設(shè)備絕緣技術(shù)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和監(jiān)測(cè)出設(shè)備內(nèi)部的絕緣狀態(tài)，對(duì)處理設(shè)備絕緣故障，保障電網(wǎng)平穩(wěn)安全運(yùn)行起到了至關(guān)重要的作用。絕緣技術(shù)是電力系統(tǒng)實(shí)行狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)和唯一的技術(shù)手段，應(yīng)大力推廣絕緣技術(shù)的使用，積累經(jīng)驗(yàn)，推行高壓電氣設(shè)備狀態(tài)檢修。現(xiàn)如今的計(jì)算機(jī)、通訊、傳感器的不斷發(fā)展為高壓電氣設(shè)備絕緣技術(shù)的發(fā)展提供了保證，為研發(fā)超高壓電力線路絕緣子和開展絕緣技術(shù)提供了有力支撐。

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