高壓電氣設備對絕緣技術的應用分析

【摘要】絕緣技術在高壓電氣設備中的應用，可以有效的提高高壓電氣設備的安全性，確保其正常運行，下面本文就在對絕緣技術分析的基礎上，對絕緣技術在高壓電氣設備中的應用進行探討。

【關鍵詞】高壓；電氣設備；絕緣技術

一、引言

絕緣技術，指的是利用電子技術、計算機技術、傳感技術，通過對正在運行中的高壓電氣設備進行信號采集、傳輸、數據處理、邏輯判斷，以此對電力設備在運行狀態下，進行帶電測試和實時監測、診斷。電力系統的供電其可靠性直接關系到人們的日常生活和生產的用電保障，高壓電氣設備的正常、安全運行是電力系統正常、安全運行的基礎，也是重中之重。隨著經濟社會的發展，電力系統也緊跟時代的步伐發展起來，與此同時，絕緣技術也應運而生。下面本文就在對絕緣技術分析的基礎上，對絕緣技術在高壓電氣設備中的應用進行探討。

二、絕緣技術的原理和功能

1.監測對象和參數

高壓電氣設備絕緣技術是在高壓電氣設備運行的過程中，利用高壓電氣設備的工作電壓監測絕緣的特征參數。所以，可以準確的反映高壓電氣設備絕緣的運行狀況，進而對絕緣的情況作出精準的判斷。絕緣技術根據變電站中不同的電氣設備進行監測，監測內容包括：電容量、損耗值、母線電壓、絕緣電阻、三相不平衡信號、泄漏電流等參數。隨著絕緣技術的不斷發展，其監測的電氣量也在不斷增加。

2.絕緣技術監測的功能

絕緣技術能夠對帶電設備的絕緣特性參數實時測量，也能夠對數據進行分析和處理。

①監測避雷器運行時的阻性電流和容性電流的變化，了解其內部絕緣和閥片老化的情況。

②監測耦合電容器、CVT、套管、電流互感器等容性設備的介質損耗和泄漏電流，了解其內部絕緣老化、受潮、損壞缺陷。

③監測阻抗穩定，不會受到變電站電磁干擾的影響，在系統雷電和操作過電壓的作用之下具有自保性，不發生軟件損壞和性能變化現象。

④監測絕緣油的內部可燃性氣體的變化情況，了解設備內部有沒有放電、過熱等缺陷。

三、絕緣設備的相關知識

其中對于絕緣設備的分析，則可以從以下幾點：

1.避雷器

如今，變電站的避雷器已經沒有串聯間隙，高壓電氣設備運行時會泄漏一部分電流經過閥片，加快了閥片的老化速度，而高壓電氣設備閥片劣化的主要因素就是老化和受潮。監測高壓電氣設備電流泄漏能夠有效地觀測高壓電氣設備的絕緣情況，測量電流反映整體受潮嚴重，老化初期阻性電流增多，全部電流沒有明顯變化。高壓電氣設備正常運行時，通過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，導致熱擊穿。

2.耦合電容器、CVT、電流互感器

監測耦合電容器、CVT、電流互感器的介損角正切值是高靈敏度的項目，可發現高壓電氣設備的絕緣劣化、絕緣受潮、局部缺陷。絕緣受潮占設備的八成以上，因為設備的結構是電容分布均壓的，絕緣系數高，絕緣受潮會導致絕緣介損增多，被擊穿。

絕緣劣化的基本特征：

①絕緣介損值增加，產生熱量導致熱擊穿，測量介損角可監測介損的變化情況。

②絕緣會有樹枝狀電、局部放電情況發生。局部放電的量大，在過電壓、雷電、絕緣損壞的情況下發生，通過測量能夠算出介損。

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，相對特定的設計和等級，絕緣劣化使得溫度增加，靈敏度和溫度非線性增加。所以說，能夠影響溫度的環境溫度、介損、負載等對老化絕緣值的影響明顯。

具有電容絕緣的設備，進行介電特性的監測，會發現早期階段的發展缺陷。發展缺陷的初期，測量介損正切值和增加率一致，具備高靈敏度；發展缺陷的后期，測量電流和電容的變化的情況相同，比較容易監測到發展缺陷。

四、高壓電氣設備對絕緣技術的應用分析

在工礦企業高壓電氣設備中采用絕緣技術，具有重要意義。為了確保電氣設備的安全穩定運行，并有效預防設備遭到損壞，就需要對電氣設備及供電系統進行嚴格的保護。此外，還要依據實際的情況，對工礦企業電氣設備及供電運行的情況加以充分掌握，從而使得工礦企業生產活動的正常運行得到有效保證，以便能進一步提高工礦企業的生產效率。高壓電氣設備絕緣技術是一項綜合科技，集計算機、通訊、高電壓、測試為一體，數字信號傳輸、傳感器、狀態診斷是核心。高壓電氣設備絕緣技術的應用，是實現狀態檢修的必要手段。絕緣技術的應用有助于從原來的定期維修向狀態維修過渡。利用絕緣技術進行狀態維修可實現：

1.有效防止周期計劃檢修所引來的弊端，合理計劃安排檢修，節約維修成本，使得運行設備能保持正常運轉，創造經濟效益。

2.減少高壓電氣設備試驗和維修的盲目，減少高壓電氣設備檢修過程中引發故障的幾率，延長了設備的使用期限，使得設備的維護更加的科學合理。

3.大幅度的減少開關操作和停電時間，提升電力系統的經濟性、穩定性、安全性。

4.連續、正確的反映高壓電氣設備運行時電壓的絕緣性能、故障排除，能及時監測到高壓電氣設備運行過程中的絕緣欠缺，防范突發性絕緣情況的發生，有效提高高壓電氣設備運行平穩，降低發生事故的幾率，明顯減少突發性事故。

5.絕緣技術可以彌補預防性試驗，將絕緣技術與預防性試驗相結合，依據絕緣技術的結果安排布置預試，提高大修周期，是全面推動狀態維修的有效措施。

狀態維修要掌握和熟知高壓電氣設備帶電工況的絕緣參數，絕緣技術是獲取高壓電氣設備的帶電工況絕緣參數的辦法。在高壓電氣設備運行的情況下，監測絕緣的狀態參數，并對這些參數比較分析，以此來判定是否檢修。其中對于高壓電氣設備的監督管理，也要求其外絕緣表面不能夠出現嚴重的積污；其瓷套、法蘭以及復合外套不能夠出現裂紋、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，其涂層不得出現缺損、龜裂以及起皮現象；同時還需要對高壓支柱絕緣子定期進行探傷以及檢查，以免其出現斷裂；在寒冷地區，最好采用涂抹聚硫防水膠等在其電氣設備水泥澆裝部位。

五、結語

綜上所示，高壓電氣設備絕緣技術能夠及時發現和監測出設備內部的絕緣狀態，對處理設備絕緣故障，保障電網平穩安全運行起到了至關重要的作用。絕緣技術是電力系統實行狀態檢修的基礎和唯一的技術手段，應大力推廣絕緣技術的使用，積累經驗，推行高壓電氣設備狀態檢修。現如今的計算機、通訊、傳感器的不斷發展為高壓電氣設備絕緣技術的發展提供了保證，為研發超高壓電力線路絕緣子和開展絕緣技術提供了有力支撐。

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