王俊濤 全朝旭
淅川縣電業局
高壓電氣絕緣試驗中常見的問題分析
王俊濤 全朝旭
淅川縣電業局
近些年我國經濟水平不斷提升,人們的電能需求也在快速增長,從而推動了我國電力工程的發展。高壓電氣設備是電力系統的主要組成部分,必須保證高壓電氣設備的運行能力。因此本文對高壓電氣絕緣試驗進行論述,解決其中存在的一些問題,對今后工作的開展起到一定的指導作用。
高壓電氣;絕緣試驗;現狀;問題
現代電氣設備的應用和發展,極大地促進了我國城市現代化建設的進一步發展。同時,電氣設備在現代社會各個行業、領域的應用也越來越深入、廣泛,加強電氣設備尤其是高壓設備的絕緣性能,保障電氣設備和電力系統安全、穩定的運行狀態,對于促進我國電力系統良性的可持續發展意義重大。但在高壓電氣絕緣試驗工作實施過程中,仍存在著一定的問題和不足,無法達到現代社會的實際發展要求。因此,從高壓電氣絕緣試驗工作現狀入手,結合其問題分析,對問題決策措施進行探討,具有重要的現實意義。
高壓電氣試驗具體是指驗證電氣設備絕緣性能優劣的專業性試驗,主要試驗對象有設備開關、變壓器、互感器以及避雷器等,是現代電氣設備安全運行的重要保障。由于高壓設備運行環境的特殊性影響,如設備絕緣性能存在缺陷,就可能導致電擊擊穿問題,進而引發嚴重的系統癱瘓事故。
高壓電氣絕緣試驗是一項系統、復雜的工作,在其試驗進行過程中,客觀存在著眾多的質量影響因素,想要提高高壓電氣絕緣試驗工作的科學性和有效性,就要對整個試驗流程進行規范,嚴格落實各項試驗標準要求的同時,逐一排除試驗過程中的各類問題,綜合性提高高壓電氣絕緣試驗工作質量。
一般情況下,高壓電氣絕緣試驗可以分為兩類,非破壞性試驗與破壞性試驗[2]。其中,非破壞性試驗是指在不損害高壓電氣設備的絕緣性能的前提下對各種特質參數進行測試。實踐證明,雖然非破壞性試驗不會對高壓電氣設備的絕緣性能造成損害,但是在它不是判斷高壓電氣設備絕緣強度的唯一標準,往往要用到破壞性試驗。測試的范圍包括交流、直流耐壓等,在測試過程中破壞性測試可能會對高壓電氣設備造成一定程度的破壞。應該先進行非破壞性試驗,然后再進行破壞性試驗,能夠最大程度的降低電壓擊穿事故。在對變壓器進行非破壞性測試時,測試高壓電氣設備受潮,要對其干燥,然后再進行破壞性試驗,這樣可以避免變壓器絕緣性能受損,帶來安全隱患。
泄露電流測試包含了三種不同的測試:對地泄露電流測試、外殼泄露電流測試以及部件泄露電流測試。測量泄露電流所用的設備比兆歐表復雜,一般用高壓整流設備進行測試。由于測試試驗電壓高,所以就很容易暴露絕緣本身的弱點,用微安表直測泄漏電流,這樣可以做到隨時監控,靈敏度高[3]。故微安表在加壓一定時間后其指示數值趨于穩定,此時讀取的數值則等于或近似等于漏導電流即泄漏電流。
高壓電氣設備的絕緣,不能等值為單純的電阻,其等值電路往往是電阻電容的混合電路。很多高壓電氣設備的絕緣都是多層的,雙程電解質的一個簡化的等值電路,當合上開關S,K將直流電壓U加到絕緣上后,等值電路中電流i發生變化,開始電流很大,以后逐漸減小,最后趨近于一個常數lg。i和穩態電流lg之間的面積為絕緣在充電過程中從電源“吸收”的電荷Qa。這種逐漸“吸收”電荷的現象叫做“吸收現象”。
對于高壓電氣試驗來說,設備接地不良是一種較為普遍和常見的問題,鑒于高壓電氣試驗的試驗方法的特殊性,這一問題可能導致十分嚴重的不良后果,需引起相關工作人員的重視和關注。從試驗實施的角度分析,設備接地不良多發生于電容性設備中,具體包括電壓互感器、耦合電容器等。從電氣試驗的角度分析,假定電容量為C,其對應的截止損耗因數為tgδ,則串聯電阻后的關系可表示為tgδ=ωCR。由此可得,在高壓電氣試驗過程中出現設備接地不良問題,會直接導致試驗介質指標超標問題,進而影響試驗結構的科學性和準確性。
如在高壓電氣試驗進行過程中,引線附近存在絕緣帶,也可能對試驗最終結果的準確性造成影響。這主要是由于絕緣帶相應提高了檢測目標的電阻、降低檢測通過電流導致的。從另一個角度分析,絕緣帶的存在對于整個實驗的實施,均具有其相應的影響。
工頻交流耐壓試驗具體是指在目標電氣設備中施加數倍于其額定電壓的工頻試驗電壓,考核電氣設備絕緣性能的試驗方法,一般來說,工頻交流耐壓試驗耐壓時間以1min為標準。工頻交流耐壓在廠家型式、電力行業交接、以及出場試驗等方面,都有著普遍且重要的應用。普通工頻交流耐壓試驗以設備絕緣強度和設備集中性缺陷檢測為主要目標,隨著科學技術不斷發展,其逐漸擴展了現場試驗檢測功能,并在電氣試驗領域得到了較大范圍的普及。
直流耐壓試驗具體是指使用交流電流整流處理后的直流電流,完成電氣設備絕緣性能檢測的試驗方式。與工頻交流耐壓試驗相比,直流耐壓試驗施加的電壓相對較低,主要通過泄漏電流的實時檢測,判斷設備的絕緣性能好壞。另一方面,直流耐壓試驗過程中,其會對絕緣體內部放電過程產生一定的抑制作用,有效避免了過度的絕緣發熱問題,是一種具有非破壞性試驗特征的耐壓試驗方式。
綜上所述,高壓電氣設備在現代社會發展過程中有著越來越廣泛的應用,相應提高了對于高壓電氣設備運行安全的實際要求,必須高度重視并且加強管理。因此,相關部門應從高壓電氣設備絕緣試驗工作存在的問題入手,并不斷提高電氣試驗的科學性和準確性,測試人員在進行試驗中也要密切注意,保證試驗操作的規范性,提高高壓電氣絕緣試驗的效果,從而以促進我國電網的進一步發展。
[1]傅生麟,劉蕾.高壓電氣絕緣試驗中的常見問題分析[J].城市建設理論研究(電子版),2016(13).
[2]王勇.高壓電氣絕緣試驗中的常見問題分析[J].城市建設理論研究(電子版),2016(15).
[3]黃智敏.對高壓電氣絕緣試驗中的常見問題的分析[J].城市建設理論研究(電子版),2014(29).
[4]徐丹.淺談高壓電氣絕緣試驗中常見的問題[J].城市建設理論研究(電子版),2014(35).