高壓電氣設(shè)備絕緣試驗的新技術(shù)

摘 要：本文介紹了高壓電氣設(shè)備絕緣測試的重要性，提出了高壓電氣設(shè)備的絕緣測試方法，分析了高壓電氣設(shè)備絕緣測試技術(shù)的新進展。

關(guān)鍵詞：高壓；電氣設(shè)備；絕緣

中圖分類號：TM855 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）29-0063-02

1 引 言

高壓電氣設(shè)備的運行環(huán)境比一般電氣設(shè)備復(fù)雜。設(shè)備的絕緣體會受到電源運行電壓和沖擊電壓的影響，因此，在運行高壓電氣設(shè)備時，需要使用品質(zhì)過關(guān)的絕緣體來保障高壓設(shè)備的安全和平穩(wěn)運行。我國現(xiàn)有的電力高壓電氣設(shè)備的絕緣試驗技術(shù)已經(jīng)處在一個較好的水平，并且不斷有新技術(shù)的出現(xiàn)，但隨著電力企業(yè)的發(fā)展，以及社會對電力系統(tǒng)的不斷增多的需求，高壓電氣設(shè)備的絕緣技術(shù)依舊有很長的探究和試驗的路要走。

2 高壓電氣設(shè)備的絕緣預(yù)防性試驗的分類

絕緣故障主要是由內(nèi)部缺陷引起的，在設(shè)備制造過程中會產(chǎn)生的一些絕緣缺陷和潛在缺陷，同時，電氣設(shè)備出廠后，在使用過程中也造成部分絕緣缺陷的產(chǎn)生，這些絕緣缺陷還可能逐漸擴大。當絕緣層內(nèi)出現(xiàn)缺陷時，這種缺陷會反映在它們的電氣特性中。我們可以通過測量電氣特性的變化來檢測潛在的缺陷，然后采取措施避免絕緣故障所帶來的風險。由于各種缺陷及其影響，絕緣預(yù)防試驗項目具有多樣化的特性。每個項目反映的絕緣狀態(tài)和缺陷性質(zhì)也不同，因此同一設(shè)備往往需要經(jīng)過多次測試才能得出更準確的判斷和結(jié)論。高壓電氣設(shè)備的絕緣預(yù)防試驗可分為兩類：無損檢測和破壞試驗。無損檢測是指使用不破壞絕緣檢測方法或針對各種特性參數(shù)進行低壓測量，測量范圍內(nèi)有漏電流，絕緣電阻等，通過這些來確定設(shè)備絕緣性能存在的缺陷。實踐證明，無損檢測具有一定的效率，然而還有其他檢測手段可以作為判斷設(shè)備絕緣電阻強度的憑據(jù)。破壞性試驗是又一種可行的檢測方法，必須使用設(shè)備的工作電壓對其進行檢測，對設(shè)備檢查的絕緣性能的方法非常嚴格，特別是對于暴露風險大，相對集中的高壓電氣設(shè)備絕緣缺陷有一定的靈敏度，可以保證絕緣體具有一定的電阻。測量范圍包括交流和直流電阻，破壞性測試可能會對設(shè)備的絕緣性能造成一定的損害。值得注意的是，上述兩種測試方法都要注意順序，首先進行無損檢測，然后進行破壞性測試，這樣電壓擊穿的現(xiàn)象就可以基本被杜絕。預(yù)防性測試變壓器時，當高壓電氣設(shè)備受到潮濕影響的情況下，應(yīng)首先對干燥處理設(shè)備進行破壞性試驗，可避免變壓器絕緣系統(tǒng)損壞或刺破，進而導(dǎo)致故障的惡化。

3 高壓電氣設(shè)備絕緣試驗的重要意義

電氣設(shè)備在正常運行時通常需要絕緣體的保護，但無論是液體還是固體絕緣材料，從長遠來看都會發(fā)生物理變化和化學(xué)變化，使機械性能和電氣性能下降。然而高壓電氣設(shè)備在實際工作條件下比較復(fù)雜，導(dǎo)致絕緣老化的原因十分復(fù)雜，主要因素包括電效應(yīng)，熱效應(yīng)，機械效應(yīng)和環(huán)境干擾等，這些因素并不是孤立的，而是會發(fā)生相互作用，所以高壓電氣設(shè)備很容易產(chǎn)生絕緣缺陷，設(shè)備絕緣體產(chǎn)生的缺陷在一定程度上會導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，影響電力系統(tǒng)的安全運行。因此，絕緣體的檢測在評估設(shè)備的使用壽命方面起著重要作用，是評估設(shè)備安全系數(shù)的主要依據(jù)。絕緣體的評估標準主要包括機械拉伸能力，電傳導(dǎo)能力，化學(xué)穩(wěn)定能力，熱穩(wěn)定能力等，而預(yù)防性試驗是指對這些性能的實驗檢測。高壓電氣設(shè)備絕緣測試不僅可以對各種高壓設(shè)備的絕緣特性進行準確判斷，還可以對高壓電氣系統(tǒng)進行精確檢測，發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷，提高穩(wěn)定性和安全性。

4 高壓電氣設(shè)備絕緣試驗的方法

在高壓電氣設(shè)備的絕緣測試過程中，常用的方法總結(jié)如下：

（1）局部放電試驗。通過電路的某些部分進行局部放電測試，比如放電脈沖電流，然后采集和放大電流，這種測試手段能夠檢測局部放電強度，了解絕緣體的基本情況，從而判斷是否存在缺陷。

（2）絕緣電阻測試。這種測試方法通常采用固定的輸出電壓形式，它可以及時讀取數(shù)據(jù)并且顯示在儀器中，數(shù)據(jù)的讀取通常設(shè)置為壓力后一分鐘得到的度數(shù)。這種高壓絕緣電阻電氣設(shè)備測試方法比較簡單，在目前使用中的關(guān)鍵是吸收率測試。

（3）介電損耗角度測試。它與介質(zhì)損耗和高壓電氣設(shè)備絕緣缺陷使用量密切相關(guān)。對高壓電氣設(shè)備絕緣介質(zhì)損耗情況進行分析，就可得到相應(yīng)的結(jié)果。

（4）高頻沖擊波試驗。這種方法是目前使用的一種新方法，需要的功耗更低，進行測試相對容易，但使用這種方法時容易產(chǎn)生一些機械損傷。

（5）色譜測試。高壓電氣設(shè)備絕緣系統(tǒng)的絕緣介質(zhì)通常選用絕緣油。在使用絕緣油時，有些極端情況需要被考慮，比如當某一小塊地方溫度過高或者發(fā)生放電反應(yīng)，絕緣油將無法發(fā)揮原有的效果。所以，絕緣油中氣相組分的組成可以通過色譜檢測出來，進而詳細了解高壓電氣設(shè)備的絕緣性能。

5 高壓電氣設(shè)備絕緣試驗的新型技術(shù)發(fā)展

在高壓電氣設(shè)備進行絕緣測試的過程中，需要采用相應(yīng)的測試方法，之前的測試方法很多都沒有有效發(fā)揮作用，需要大量的人力物力和財力等資源，因此必須全面改進。隨著科學(xué)技術(shù)的巨大創(chuàng)新和進步，目前高壓電氣設(shè)備絕緣測試型新技術(shù)的應(yīng)用不斷增加，包括外線診斷法、不規(guī)則充電法、在線監(jiān)測法等。

（1）外線診斷法

外線診斷方法可以通過間接接觸高壓電氣設(shè)備運行的情況下測試，在實際使用過程中非常方便、高效、智能，因其高性能而被廣泛使用。

（2）不規(guī)則充電法

在實際應(yīng)用過程中，需要不定期使用該方法。它主要用于高壓電氣設(shè)備的充電處理。

（3）實時在線監(jiān)測技術(shù)

在使用該技術(shù)的過程中，有效地解決了高壓電氣設(shè)備面對復(fù)雜環(huán)境有利于進行絕緣測試的條件，針對高壓電氣設(shè)備運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，在高壓電氣設(shè)備出現(xiàn)絕緣故障之前，防范于未然，及時提醒工作人員排查和解決故障。

（4）直流電阻測試。該測試方法需要一些大型設(shè)備，因此測試方法的紋波系數(shù)高，穩(wěn)定性差，在當前社會中應(yīng)用的概率不高。

（5）絕緣電壓分布試驗。由于絕緣體的電容是絕緣電壓分布的主要決定因素之一，通過絕緣電壓分布測試可以客觀地掌握絕緣體的電容，且絕緣體的清潔度越高，源電阻越大，絕緣效果越好。

高壓電氣設(shè)備在高壓下長時間運行狀態(tài)下絕緣體和絕緣系統(tǒng)本身易受損壞，需要進行充分有效的絕緣測試，及時發(fā)現(xiàn)問題和故障，并解決故障。對一些新的絕緣測試和檢測方法進行積極探索，可以有效促進高壓電氣設(shè)備的絕緣技術(shù)的發(fā)展。

6 結(jié) 語

總之，本文通過引入高壓電氣設(shè)備的絕緣測試，分析了高壓絕緣測試對我國電力工作的重要性。高壓電氣設(shè)備絕緣測試可以提高高壓電氣設(shè)備運行的穩(wěn)定性和安全性，盡早防范絕緣故障，為高壓電氣設(shè)備的平穩(wěn)運行提供了有效保證，降低了解決了電氣設(shè)備工作人員的工作壓力，為我國電力工業(yè)的發(fā)展提供了極大助力。

參考文獻

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收稿日期：2018-9-3