高壓電氣設備對絕緣技術的應用分析

劉偉　毛偉力

摘 要：當前我們國家的電力系統不論是規模還是其容量都有了明顯增長，然而此時高壓運行方面卻出現了很多安全方面的問題。在具體的工作中只有合理的運用絕緣技術才能夠保證設備運作正常作者具體的分析了高壓裝置的絕緣技術。

關鍵詞：絕緣技術；高壓電氣；設備；應用分析

引言

電對一個國家來講發揮的意義不言而喻。它關系到國家的安全，廣大群眾的生活，社會的穩定及經濟的發展。當前時期我國電力系統的總容量在不斷擴張，然而此時因為停電而造成的損失也變得更為嚴重。怎樣高效率的確保系統運行就成為了當前電力機構必須認真分析的工作。

1 高壓電氣設備絕緣技術基本原理

1.1 監測對象和參數

所謂的高壓電氣設備絕緣技術，具體指的是設備在運作的時候，通過高壓裝置的電壓來監測絕緣數值的一種技術。它能夠精準的反饋出設備的絕緣狀態，進而展開細致準確的判斷。由于絕緣技術一直在發展，此時被監控的電氣總量也在變多。

1.2 絕緣技術監測的功能

第一，監測避雷設備運作過程中的電流變化情況，分析它的絕緣特點以及閥片的老化狀態。第二，監測套管之類的容性設備的耗損情況以及電流的泄露情況，分析它內在絕緣是不是發生了破損或是受潮了。第三，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下具有自保性，不發生軟件損壞和性能變化現象。第四，監控絕緣油里可燃物質的變化狀態，分析其內是否存在放電之類的問題。

2 絕緣設備的分析

2.1 避雷器（MOA）

當前絕大多數變電站都不使用存在串聯間隙的避雷設備，使用的一般是氧化鋅避雷器。這種設備在運行的時候會有一些泄露的電流，此電流會流經閥片，最終導致閥片變舊。在眾多的原因中受潮及老化是設備性能變差的最關鍵原因。檢測避雷器泄漏全電流和阻性電流能有效地反應避雷器的絕緣狀況，在電流測量反映整體嚴重受潮現象，早期老化時阻性電流會增加，而全電流就不會如此。一般來講，流經避雷設備的電流是容性的電流，只有較少部分是阻性的，大約有50%。如果閥片老舊，避雷設備沒有做好干燥處理，或是表層的污物過多，此時的阻性電流就會明顯變多，而容性不是很明顯。導致避雷器發生問題的原因非常多，最主要的是阻性電流變大之后，使得耗損變嚴重，從而發生熱擊穿現象。

2.2 CVT、耦合電容器、電流互感器、套管等容性設備

測量CVT、耦合電容器、電流互感器、套管等容性設備介質損失角正切值是一項靈敏度很高的試驗項目，通過它我們能夠得知設備是不是受潮，有沒有存在局部問題。通過分析我們發現因為設備受潮而引發的問題在所有的問題中占據的比例約為85%。這主要是因為電容型結構是通過電容分布強制均壓的，它的絕緣利用指數非常高，假如受潮就會導致介質的耗損變多，進而發生擊穿現象。擊穿發展速率很快，劣化有如下的幾個特點。（1）介質耗損會明顯變多，由這個原因或是別的原因生成的熱會使得絕緣發生熱擊穿現象。測量絕緣損失角正切值（tgδ）可以檢測介質損耗的變化。（2）絕緣里面或許會存在放電，比如局部的放電現象。由于局部放電的電量非常大，因此它只出現在有雷電的時候，通過tgδ測量可以反映由此產生的介質損耗。（3）絕緣特性受溫度變化的影響增大。絕緣溫度系數決定于絕緣本身的型式、大小和絕緣狀況，對于特定的電壓等級和絕緣設計，由于絕緣劣化導致溫度系數的增加，tgδ值的溫度非線性和靈敏度都會增加。因而，影響絕緣溫度的所有因素對于老化的絕緣tgδ值的影響都更加顯著。對于具有電容式絕緣的設備，經由檢測介電的性質能夠得知一些早期問題。通過分析我們發現，在問題的發生初始，測量電流增加率和測量介質損耗正切值變化所得的結果一致，其靈敏性都非常高。在問題的后期，測量電流增加現象和電容變化的情況一致，更易于分析問題。

3 高壓電氣設備絕緣技術的應用

3.1 變壓器的絕緣在線監測

變壓器絕緣在線監測主要監測絕緣油中的分解氣體含量和局部放電情況。假如設備的絕緣狀況不正常的話，在線監測就會追蹤產氣率，進而明確問題的發生區域。導致變壓器擊穿現象的主要原因是部分放電，通過超聲波探測能夠得知放電情況，不過它的缺點是無法精準明確具體的放電區域，不能夠判斷放電對絕緣產生的影響到底有多嚴重。

3.2 發電機的絕緣在線監測

對于發電機來講，它最容易出現的問題是絕緣問題，因此在監測的時候主要分析它的絕緣情況。當前使用最多的措施是通過局部放電來分析其絕緣情況。

3.3 電容型高壓電氣設備的絕緣在線監測

電容型高壓電氣設備主要包括電流互感器、電容式電壓互感器、耦合電容器、變壓器套管等。對電容型高壓電氣設備的監測主要在于交流泄露電流、等值電容、介質損耗角正切值t等，監測交流泄露電流旨在實時反映容性設備的整體受潮程度和局部缺陷反應靈敏程度。

3.4 氧化避雷器的絕緣在線監測

對于氧化避雷設備來講，它最容易出現的問題是受潮和變舊，所以我們在工作中必須認真的分析導致其發生問題的要素，也就是要分析閥片，監測它的電流泄露情況。一旦設備發生的話，阻性電流就會變多，此時全電流也會變多。所以，在設備運作時必須合理監測其電流，還要和之前的數據比對分析，只有這樣才能夠明確問題的發生部位。當前，一種安裝于避雷器接地引下線上的測量運行電壓下泄露電流、記錄避雷器動作次數的新型避雷器在線監測儀器已廣泛投入運行，它不但能夠實現帶電測試，還可以在線分析設備的阻性電流及其他數值等。和前期的監測措施相對，這個設備的精準性更好，而且它的可操控水平也很好。

3.5 GlS的絕緣在線監測

當前常用的GIS絕緣監測措施有三種，分別是化學措施，機械措施以及電。對于第一種來講，它是經由分解物體的氣體來開展的一種檢測活動，主要檢測局部放電現象。對于第二種來講，它是借助于有著較高敏捷性的傳感設備，來檢測潛在的局部放電現象，或是絕緣故障時產生的機械振動和彈性波。電的方法即采用外電極、內電極和磁耦合方法測量GIS護套電勢，以檢測局部放電。

4 結束語

通過文章的分析得知，高壓電氣設備絕緣技術是一項綜合性的科技，它對于分析絕緣問題，確保電網運行穩定發揮了非常顯著的意義。絕緣技術是當前電力體系開展狀態檢修工作的重要前提和常用方法。要在大范圍內推廣使用該項技術，不斷的累積經驗，切實推動檢修工作的開展。當前時期，由于電腦以及通訊等技術不斷發展，絕緣技術獲得了顯著的成就。

參考文獻

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