淺析高壓電氣設備的絕緣預防性試驗

鄭春蘭 羅 競

（廣東電網公司湛江吳川供電局，廣東 吳川 524500）

1 絕緣預防性試驗的重要性及分類

1.1 隨著我國電力系統的規模、容量不斷地擴大，停電造成的損失越來越嚴重。根據相關數據統計分析，我國電力系統中有60%以上的停電事故是由設備絕緣缺陷引起的。設備絕緣部分的劣化缺陷的發展都有一定的發展期，因此在這個期間，絕緣材料會發出各種物理、化學信息及電氣信息，這些信息反映出絕緣狀態的變化情況。這就需要運行部門的電氣試驗人員通過電氣試驗，在設備投入之前或運行中了解掌握設備的絕緣情況，以便在故障發展的初期就能夠準確及時的發現并處理。 因此了解設備絕緣特性，掌握絕緣狀況，不斷提高電氣設備絕緣水平是電力系統安全經濟運行的根本保證。而電氣設備絕緣預防性試驗是保證設備安全運行的重要措施，通過試驗，能及時發現絕緣內部隱藏的缺陷，并通過檢修加以消除，嚴重者必須予以更換，以免設備在運行中發生絕緣擊穿，造成停電或設備損壞等不可挽回的損失。

1.2 絕緣預防性試驗的主要分類

1.2.1 電氣設備的絕緣缺陷分類。a.局部性或集中性缺陷：如絕緣開裂、絕緣局部磨損、絕緣局部受潮。b.整體性和分布性缺陷：由于受潮、過熱及長期運行過程中所引起的絕緣整體老化、變質、受潮、絕緣性能下降等。

1.2.2 絕緣預防性試驗分類。非破壞性試驗：指在較低電壓下，用不損傷設備絕緣的方法來判斷絕緣缺陷的試驗，如絕緣電阻、吸收比試驗、介質損耗因素tanδ試驗、泄漏電流試驗、油色譜分析試驗等。這類試驗對發現對發現缺陷有一定的作用與有效性，但此類試驗電壓較低，發現缺陷的靈敏性還有待于提高。但目前這類試驗仍是一種必要的不可放棄的手段。

破壞性試驗：如交流耐壓、直流耐壓試驗，用較高的試驗電壓來考驗設備的絕緣水平。此類試驗的優點是易于發現設備的集中性缺陷，缺點在于電壓較高，個別情況下有可能給被試設備造成一定損傷。應當指出，破壞性試驗必須在非破壞性試驗合格后進行，以避免對絕緣的無辜損傷乃至擊穿。

2 絕緣預防性試驗的基本原理

2.1 絕緣電阻的測試

絕緣電阻的測試是電氣設備絕緣測試中應用最廣泛，試驗最方便的項目。絕緣電阻值的大小，能有效地反映絕緣的整體受潮、污穢以及嚴重過熱老化等缺陷。絕緣電阻的測試最常用的儀表是絕緣電阻測試儀（兆歐表）。絕緣電阻測試儀（兆歐表）通常有 100V、250V、500V、1000V、2500V和5000V等類型。使用兆歐表應按照《電力設備預防性試驗規程》的有關規定。

2.2 泄漏電流的測試

一般直流兆歐表的電壓在2.5kV以下，比某些電氣設備的工作電壓要低得多。如果認為兆歐表的測量電壓太低，還可以采用加直流高壓來測量電氣設備的泄漏電流。當設備存在某些缺陷時，高壓下的泄漏電流要比低壓下的大得多，亦即高壓下的絕緣電阻要比低壓下的電阻小得多。測量設備的泄漏電流和絕緣電阻本質上沒有多大區別，但是泄漏電流的測量有如下特點：

（1）試驗電壓比兆歐表高得多，絕緣本身的缺陷容易暴露，能發現一些尚未貫通的集中性缺陷。（2）通過測量泄漏電流和外加電壓的關系有助于分析絕緣的缺陷類型，如圖1-1所示。（3）泄漏電流測量用的微安表要比兆歐表精度高。

圖1-1 某設備絕緣泄漏電流曲線

2.3 直流耐壓試驗

直流耐壓試驗電壓較高，對發現絕緣某些局部缺陷具有特殊的作用，可與泄漏電流試驗同時進行。直流耐壓試驗與交流耐壓試驗相比，具有試驗設備輕便、對絕緣損傷小和易于發現設備的局部缺陷等優點。與交流耐壓試驗相比，直流耐壓試驗的主要缺點是由于交、直流下絕緣內部的電壓分布不同，直流耐壓試驗對絕緣的考驗不如交流更接近實際。

2.4 交流耐壓試驗

交流耐壓試驗對絕緣的考驗非常嚴格,能有效地發現較危險的集中性缺陷。它是鑒定電氣設備絕緣強度最直接的方法，對于判斷電氣設備能否投入運行具有決定性的意義,也是保證設備絕緣水平、避免發生絕緣事故的重要手段。

交流耐壓試驗有時可能使絕緣中的一些弱點更加發展，因此在試驗前必須對試品先進行絕緣電阻、吸收比、泄漏電流和介質損耗等項目的試驗，若試驗結果合格方能進行交流耐壓試驗。否則,應及時處理，待各項指標合格后再進行交流耐壓試驗,以免造成不應有的絕緣損傷。

2.5 介質損耗因數tgδ測試

介質損耗因數tgδ是反映絕緣性能的基本指標之一。介質損耗因數tgδ反映絕緣損耗的特征參數，它可以很靈敏地發現電氣設備絕緣整體受潮、劣化變質以及小體積設備貫通和未貫通的局部缺陷。介質損耗因數tgδ與絕緣電阻和泄漏電流的測試相比具有明顯的優點，它與試驗電壓、試品尺寸等因素無關，更便于判斷電氣設備絕緣變化情況。因此介質損耗因數tgδ為高壓電氣設備絕緣測試的最基本的試驗之一。介質損耗因數tgδ可以有效的發現絕緣的下列缺陷：（1）受潮；（2）穿透性導電通道；（3）絕緣內含氣泡的游離，絕緣分層、脫殼；（4）絕緣有臟污、劣化老化等。

3 絕緣預防試驗結果的分析和判斷

由于電氣設備絕緣預防性試驗結果對判定電氣設備能否繼續長期穩定安全運行起著不可替代的作用,因而如何對試驗結果做出正確的分析和判斷則顯得更為重要。《電力設備預防性試驗規程》指出,對試驗結果應進行綜合分析和判斷，一般應進行下列三步：（1）與被試設備出廠試驗的數據進行比較，全面分析設備絕緣變化的規律和趨勢；（2）與同類型或不同相別的設備的試驗結果進行比較，尋找異常；（3）將試驗數據與《電力設備預防性試驗規程》技術標準作比較，進行綜合分析，判斷是否超標，判斷設備是否有局部缺陷或某部位有薄弱環節。

綜合分析判斷有時有一定復雜性和難度，我們不能單純地、教條地逐項對照《電力設備預防性試驗規程》技術標準。特別當試驗結果比較接近技術要求限值時，更應綜合考慮氣候條件的影響、測量儀器可能產生的誤差以及要考慮操作人員的技術素質等因素。綜合分析判斷的準確與否，在很大程度上決定于判斷者的工作經驗、理論水平、分析能力和對被試設備的結構特點、采用的試驗方法、測量儀器及測量人員的素質。

4 電氣設備絕緣預防性試驗的安全管理

4.1 保證安全的組織措施

在每次試驗工作過程中都應當履行《電業安全工作規程》中所規定保證安全的組織措施，即工作票制度，工作許可制度，工作監護制度和工作間斷、轉移和終結制度。高壓電氣試驗應填寫第一種工作票，并且嚴格按照工作票實施試驗作業。高壓電氣試驗工作不得少于兩人，試驗負責人應由有經驗的人員擔任。開始試驗前，試驗負責人應對全體試驗人員詳細布置試驗中的安全注意事項。試驗中還應有監護人員，監護人員不應參與直接的試驗工作，應把注意力集中在整個試驗現場的監護上，不僅要監護實際操作人員的情況，還應該對整個試驗現場環境起到監護作用，防止在進行試驗的過程中有與試驗無關的人員進入現場等突發情況的發生所帶來的人身傷害事故。

4.2 保證安全的技術措施

保證安全的技術措施即停電、驗電、裝設接地裝置和懸掛標示牌、裝設遮攔。試驗開始前檢查試驗設備的接地狀態，確保各試驗設備接地良好，并且每一次試驗項目完成后都應當對被試設備充分放電，既保證參試人員的人身安全，也為下一個試驗項目做準備。試驗現場應裝設遮攔或圍繩，向外懸掛“止步，高壓危險”的標示牌，并派人看守，被試設備兩端不在同一地點時，另一端還應派人看守。試驗結束后，試驗人員應拆除自裝的接地線，恢復因試驗需要而斷開的設備接頭，并對被試設備進行檢查和現場清理。

5電氣試驗人員應具備的素質

電氣試驗人員在保證電氣設備安全運行方面擔負著重要責任，力爭既不放過任何設備隱患，造成設備事故，又不能出現誤判，將合格設備判為不合格。做一名合格的試驗人員，必須具備以下條件：一是要有全面的安全技術知識和敏銳的安全意識，總的來講是要熟悉《電業安全工作規程》的各項規定，并能嚴格按照《電業安全工作規程》的規定進行作業；二是要有全面熟練的試驗技術，既要熟悉試驗設備的原理、結構、用途以及使用方法，又要了解被試設備性能、用途、原理以及變電站電氣主接線圖與運行方式；三是要有認真負責的工作態度和嚴謹細致的工作作風。

結語

電氣設備絕緣預防性試驗工作是電力設備運行管理中不可缺的一項基礎性工作，對電力設備的長期穩定安全運行起著決定作用。隨著科技的快速發展，電氣設備絕緣預防性試驗設備和技術也在不斷更新。對此，首先要加強對試驗人員的業務技能培訓，提高試驗人員的業務素質，確保試驗結果的質量；其次是要及時對試驗設備進行校驗和技術更新，確保試驗設備本身的準確性。對無能力配備試驗設備的單位則要求其簽訂委托電氣設備絕緣預防性試驗合同，委托其他有試驗能力的部門為其進行試驗；最后是行業管理部門要進一步加強對電力設備絕緣預防性試驗工作的檢查和督促。真正提高對電氣設備絕緣預防性試驗工作的地位，切實加強對電氣設備絕緣預防性試驗工作的領導和實施。

[1]嚴璋.高壓電氣設備絕緣預防性試驗方法的研究[J].高電壓技術，1985.