試論高壓電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)新技術(shù)

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摘要：在我國電力系統(tǒng)規(guī)模及其容量不斷擴(kuò)大的同時(shí)，電力系統(tǒng)高壓運(yùn)行的安全問題就顯得十分重要了。絕緣體為設(shè)備的正常運(yùn)行提供了有效地保障，在電力工作的時(shí)候，需要應(yīng)用絕緣試驗(yàn)檢測設(shè)備數(shù)據(jù)對電力設(shè)備運(yùn)行的準(zhǔn)確性進(jìn)行判斷。下面就對高壓電氣設(shè)備的絕緣試驗(yàn)新技術(shù)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；高壓電氣；設(shè)備

前言：通常來講，高壓電氣設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境較為復(fù)雜，電氣設(shè)備的絕緣不僅會受到運(yùn)行中電壓的影響，還將受到?jīng)_擊電壓的影響。因此，絕緣體質(zhì)量好將對高壓電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行有著一定的意義，我們必須采取有效地檢測措施，對其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測。本文主要對高壓電氣設(shè)備的絕緣試驗(yàn)進(jìn)行探討，并分析了其新技術(shù)，希望可供相關(guān)從業(yè)者參考。

一、高壓電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)的重要性分析

高壓電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)主要是檢驗(yàn)高壓電氣設(shè)備絕緣性能的各種試驗(yàn)的總稱，按照試驗(yàn)電壓的高低可以分為絕緣特性試驗(yàn)和絕緣耐壓試驗(yàn)。絕緣特性試驗(yàn)也可以稱為非破壞性試驗(yàn)，指的是在比較低的電壓環(huán)境下通過不對絕緣體進(jìn)行損傷的辦法進(jìn)行絕緣特性的測量。比如絕緣電阻、介質(zhì)損耗原因、局部放電等等，試驗(yàn)可以對絕緣內(nèi)部的缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確的判定；絕緣耐壓試驗(yàn)還可以稱為破壞性的試驗(yàn)，指的是檢驗(yàn)電氣設(shè)備絕緣耐受各種過電壓能力的試驗(yàn)，主要包括交流電壓的試驗(yàn)、直流電壓的試驗(yàn)和沖擊電壓試驗(yàn)。絕緣耐壓試驗(yàn)對于絕緣體的檢測是十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模绕涫菍^緣集中性的缺陷能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，同時(shí)還能夠?yàn)榻^緣的耐壓強(qiáng)度提供一定的保障。這種試驗(yàn)雖然有很強(qiáng)的優(yōu)勢，但是對絕緣體會造成一定程度的損壞。通過對以上內(nèi)容的分析我們知道。高壓電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)可以為高壓電氣設(shè)備的運(yùn)行提供安全性的保障。高壓電氣設(shè)備運(yùn)行中容易受到電場、化學(xué)物質(zhì)的腐蝕，受到自然因素和環(huán)境因素的制約，造成了絕緣體和絕緣系統(tǒng)受到一定的損害，所以保障高壓電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，必需要進(jìn)行絕緣系統(tǒng)的試驗(yàn)。高壓電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)不但能夠?qū)Ω邏涸O(shè)備的各種絕緣特性進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，還能夠?qū)Ω邏弘姎庀到y(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測，發(fā)現(xiàn)絕緣的缺陷，提高了高壓電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

二、絕緣技術(shù)的概況

1、監(jiān)測的對象

高壓電氣設(shè)備絕緣技術(shù)在高壓電氣設(shè)備中的應(yīng)用具有廣泛性與高效性，它主要是借助設(shè)備工作電壓監(jiān)測實(shí)現(xiàn)的，通過監(jiān)測參數(shù)的分析與研究，對設(shè)備的絕緣運(yùn)行狀況實(shí)現(xiàn)了全面的、精準(zhǔn)的呈現(xiàn)，在此基礎(chǔ)上，便可以判斷絕緣的情況。對于不同的變電站而言，其電氣設(shè)備存在差異，此時(shí)選用的絕緣技術(shù)也有所不同，具體的監(jiān)測對象有電容量、母線電壓、損耗值與泄漏電流等。隨著絕緣技術(shù)的穩(wěn)定發(fā)展，對于設(shè)備的監(jiān)測對象也在不斷增多。

2、監(jiān)測的作用

絕緣技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對帶電設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測，主要是利用其絕緣特性參數(shù)實(shí)現(xiàn)的分析與處理，其具體的監(jiān)測作用如下：

關(guān)于避雷器的監(jiān)測，主要是掌握了設(shè)備運(yùn)行的容性電流與阻性電流變化，并且明確了設(shè)備內(nèi)部的絕緣情況與閥片的老化問題。

關(guān)于容性設(shè)備的監(jiān)測，此類設(shè)備主要有CVT、套管、電容器與電流互感器等，通過監(jiān)測掌握了設(shè)備的電流泄漏情況與介質(zhì)的損耗狀況，在此基礎(chǔ)上，明確了設(shè)備的內(nèi)部絕緣、老化、損壞與受潮等問題。關(guān)于阻抗的監(jiān)測，保證了其穩(wěn)定性，減少了變電站電磁干擾對其影響，同時(shí)其自保性得到了提高，避免了軟件的損失及其性能變化問題的出現(xiàn)。關(guān)于絕緣油的監(jiān)測，通過對其內(nèi)部可燃性氣體的研究，明確了設(shè)備內(nèi)部的過熱與放電等問題。

三、高壓電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)方法

1、直流耐壓試驗(yàn)

因?yàn)橹绷髂蛪涸囼?yàn)采用了大體積的設(shè)備，其紋波系數(shù)高，穩(wěn)定性也差，在我國現(xiàn)階段的電力工作中已經(jīng)很少采用，通常只會在少數(shù)的精密度要求不高的試驗(yàn)中得到采用。

2、絕緣電阻試驗(yàn)

絕緣電阻試驗(yàn)通常采用固定輸出電壓的方式，能夠及時(shí)的獲得儀表所顯示的正確度數(shù)，規(guī)定加壓一分鐘后獲得的度數(shù)就是電器設(shè)備的絕緣電阻。絕緣電阻試驗(yàn)中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是吸收比測驗(yàn)，該試驗(yàn)?zāi)軌蛘_的反映變壓器和其他機(jī)電設(shè)備絕緣體的損害程度和受潮現(xiàn)象。在常溫的狀態(tài)下，吸收比比3：1小，就可以判斷設(shè)備的絕緣體存在一定的問題。

3、介質(zhì)損失角試驗(yàn)

通過科學(xué)的試驗(yàn)證明，高壓電氣設(shè)備的絕緣缺陷和介質(zhì)損耗之間存在非常重要的聯(lián)系，而且和使用體積成正比。介質(zhì)損失角的大小可以對絕緣材料的單位體積內(nèi)的介質(zhì)的消耗情況進(jìn)行正確的表現(xiàn)，所以，我們可以通過試驗(yàn)中測量獲得的介質(zhì)損失角了解絕緣體和絕緣系統(tǒng)的運(yùn)行情況，及時(shí)對存在的問題進(jìn)行改正。

4、高頻震蕩波試驗(yàn)

高頻震蕩波試驗(yàn)是一種新型試驗(yàn)方法，非常容易通過試品得到需要的高電壓，而且對現(xiàn)場電源的用量需求小，易發(fā)現(xiàn)水樹類型絕緣缺陷和機(jī)械損傷。但是，試驗(yàn)中需要使用高壓電容、高壓電抗器和球隙點(diǎn)火控制裝置，造成現(xiàn)場使用的不便。加之，由于高頻振蕩波試驗(yàn)效率低，長時(shí)間傳播后難以保持電壓波的幅值。

5、絕緣電壓分布試驗(yàn)

目前，國內(nèi)市場有很多種高壓電氣設(shè)備絕緣方式，戶外一般采用絕緣子作為絕緣體的主體。由于絕緣子的電容是絕緣電壓分布的主要決定因素之一，通過絕緣電壓分布試驗(yàn)可以客觀掌握絕緣子電容情況，并且絕緣子清潔度越高，電源電阻越大，絕緣效果也就越好。

6、局部放電試驗(yàn)

局部放電試驗(yàn)通過回路里產(chǎn)生的一些放電脈沖電流，然后采集并放大這些電流，能夠檢測局部放電的強(qiáng)度，了解絕緣體的基本情況，判斷是否存在缺陷。

7、色譜試驗(yàn)

絕緣油作為一種絕緣介質(zhì)，廣泛應(yīng)用于高壓電氣設(shè)備絕緣體系之中。電氣設(shè)備在絕緣油保護(hù)下發(fā)生局部放電或發(fā)熱的時(shí)候，絕緣油性質(zhì)就會發(fā)生改變，導(dǎo)致內(nèi)部氣體比例失衡。為此，通過色譜試驗(yàn)可以掌握絕緣里氣體的比例，了解電氣設(shè)備的絕緣性能。

四、高壓電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展趨勢

在現(xiàn)階段，雖然有很多種高壓電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)方法，仍然存在不足之處。具體表現(xiàn)：試驗(yàn)運(yùn)行易造成高壓電氣設(shè)備損害，縮短被試設(shè)備的使用壽命；試驗(yàn)工作量大，帶來了大量人力、物力、財(cái)力上的消耗；試驗(yàn)效果并不是很好，設(shè)備故障有時(shí)并不會被檢測出來；試驗(yàn)中通常要分析絕緣結(jié)構(gòu)剩余電氣強(qiáng)度的大小，但是仍然沒有發(fā)現(xiàn)其與介質(zhì)損耗、絕緣電阻等參數(shù)之間有直接函數(shù)關(guān)系等等。以上種種因素的存在，導(dǎo)致高壓電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)的效果有著一定局限性，以致判斷電氣設(shè)備的絕緣程度有一定的難度。

為了有效消除高壓電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)的局限性，提高對電氣設(shè)備絕緣程度的監(jiān)測技術(shù)水平，應(yīng)加大對新的監(jiān)測技術(shù)研究力度。當(dāng)前，新的監(jiān)測技術(shù)主要分為三種：一是紅外線診斷。這種診斷方式不接觸、不取樣、不停運(yùn)、不解體，實(shí)施方便，智能化程度高，使用范圍比較廣泛；二是不定期帶電測試；三是實(shí)時(shí)在線監(jiān)測技術(shù)。高壓電氣設(shè)備運(yùn)行中要面對復(fù)雜的環(huán)境，并受化學(xué)腐蝕、環(huán)境條件、機(jī)械應(yīng)力等外部環(huán)境的影響，以及長時(shí)間電壓作用等內(nèi)部環(huán)境的影響，極易導(dǎo)致絕緣體和絕緣系統(tǒng)遭受不同程度的損壞。為此，必須采取絕緣試驗(yàn)檢測高壓電氣設(shè)備絕緣程度，并利用紅外線診斷、不定期監(jiān)測和實(shí)時(shí)在線監(jiān)測技術(shù)來測得電氣設(shè)備運(yùn)行期間的有關(guān)絕緣數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析和評價(jià)掌握電氣設(shè)備系統(tǒng)具體的絕緣缺陷，以采取有效的防護(hù)與整治措施。

結(jié)束語：

總而言之，電氣設(shè)備的絕緣耐壓試驗(yàn)工作是電力系統(tǒng)在管理電力設(shè)備運(yùn)行時(shí)一項(xiàng)重要的工作，能有效預(yù)防電力事故，是電網(wǎng)安全的運(yùn)行保障性工作。所以我們以后仍應(yīng)該在高壓電氣設(shè)備絕緣耐壓技術(shù)上創(chuàng)新，理論與實(shí)際相結(jié)合，解決電力人員在工作中的困難，促進(jìn)我國電力事業(yè)的發(fā)展。

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