高壓電氣設備絕緣預防性試驗分析

蔡宏鼎 貴州電網有限責任公司遵義播州供電局

1 引言

為了確保電力電氣設備運行的安全性和穩定性，必須對其進行絕緣預防性試驗，從而及時掌握高壓設備的絕緣性能和可能存在的故障隱患，并采取針對性的措施解決故障，從而確保電力設備的安全穩定運行。因此，研究分析高壓電氣設備絕緣預防性試驗具有重要的現實意義。

2 高壓電氣設備絕緣預防性試驗概述

2.1 高壓電氣設備絕緣預防性試驗的重要性

近年來，電力企業得到了迅猛的發展，對我國的社會經濟發展做出了突出了貢獻。與此同時，隨著科學技術的進步，電力企業的設備和運行電壓等級也得到了提高，電氣設備的絕緣性能對電力系統的安全穩定運行的影響也越來越大。根據有關數據調查表明，超過60%的停電事故都是因為高壓電氣設備發生的絕緣故障。

而電氣設備在運行過程中，其絕緣性能的下降并非突然完全喪失，而是隨著時間的變化呈現處曲線式的衰減。這樣相關工作人員就可以根據電氣設備絕緣性的這種變化，及時的掌握電氣設備存在的故障，并通過維修等技術手段，確保電氣設備的穩定運行。因此，通過對高壓電氣設備絕緣預防性試驗，可以最大程度的確保電氣設備的絕緣，從而提高電氣設備和整個電力系統的安全性和穩定性。

2.2 高壓電氣設備絕緣預防性試驗的分類

（1）絕緣特性試驗：即對電氣設備，在較低電壓下，或者采取不會影響電氣設備絕緣性能的方法，進行電氣設備相關特性參數的測量和計算，如電氣設備的絕緣電阻、泄露電流等，從而判斷電氣設備的絕緣性能是否存在異常。該種試驗的缺點是只能推斷出電氣設備的絕緣耐電能力，且所得到的結果準確性較差。

（2）耐壓試驗（破壞性試驗）：即將電氣設備處于高壓狀態下，對其相關的特性參數進行測量和計算，從而發現電氣設備絕緣性能可能存在的缺陷和故障。該方法的缺點是可能會對設備造成一定的損害。因此，一般在對電氣設備進行絕緣預防性試驗時，大多先進行絕緣特性試驗，后進行耐壓試驗。例如：針對某變壓器設備進行絕緣預防性試驗時，根據絕緣特性試驗的結果推斷出設備可能受潮出現絕緣性能下降，因此應對設備進行干燥處理，確保設備處于干燥狀態下再進行耐壓試驗，避免高壓狀態設備出現損壞，影響電力系統的正常運行。

3 絕緣預防性試驗的基本原理

3.1 絕緣電阻的測試

作為高壓電氣設備絕緣預防性試驗的技術測試項目之一，通過絕緣電阻數值的大小，可以有效的對高壓電氣設備的絕緣缺陷進行判斷。確定設備是否存在受潮問題、污穢問題以及出現了過熱老化缺陷等。常見的絕緣電阻測試儀器是絕緣電阻測試儀，如果高壓電氣設備存在受潮、污穢以及過熱老化等問題，導致其局部出現絕緣缺陷，那么通過絕緣電阻測試儀所測得絕緣電阻值并不會呈現明顯的降低。而如果高壓電氣設備存在較嚴重的絕緣缺陷，其絕緣電阻值將呈現明顯的降低情況。一般情況下，如果基于常溫狀態下，電氣設備的絕緣電阻吸收比小于1.3時，就可以判定設備存在絕緣性能故障。

3.2 泄漏電流的測試

在對電氣設備進行泄露電流試驗過程中，首先應對設備進行高壓供電，然后利用微安表對電氣設備的泄露電流進行測量。如果電氣設備存在較為明顯的絕緣性能故障，那么當設備處于高壓狀態下時，其泄漏電流要明顯高于低壓狀態下的泄露電流，也就是其絕緣電阻值要明顯低于低壓狀態下的絕緣電阻值。從原理上來講，對電氣設備進行絕緣電阻測量，和進行泄露電流并無本質性的區別。

（1）相比較進行絕緣電阻測量，采用泄露電流測試更容易發現設備存在的絕緣缺陷，而且還能對一些尚未貫通的集中性缺陷進行及時的排查。此外，相比較兆歐表，采用微安表對電氣設備的泄露電流進行測量，所得到的數值準確度更高。

（2）通過泄漏電流的測試，可以幫助相關工作者更容易推斷出電氣設備存在的絕緣缺陷類型。如圖1所示。曲線1代表電氣設備處于絕緣良好狀態，曲線2代表電氣設備存在受潮問題，曲線3則代表電氣設備存在絕緣故障，但故障可能屬于未貫通的集中性缺陷；曲線4則代表電氣設備存在擊穿的問題。

圖1 某設備絕緣泄漏電流曲線

3.3 耐壓試驗

常見的電氣設備耐壓試驗可以分為直流耐壓試驗和交流耐壓試驗兩種。前者在進行絕緣預防性試驗時，電壓相對較高，可以有助于檢測電氣設備存在的局部絕緣缺陷。相比較交流耐壓試驗，其具有試驗設備輕便，對設備的破壞較低且可以發現設備局部缺陷等優點。

交流耐壓試驗作為當前鑒定電氣設備絕緣強度最直接的方法，可以對電氣設備存在的集中性缺陷進行有效的檢測。以某變壓器交流耐壓試驗步驟為例：

（1）首先應對電氣設備所處的試驗環境進行檢查，查看是否存在安全隱患，確定無問題后，對電氣設備進行開機運行預熱。

（2）其次將設備調試到交流耐壓試驗所需的電壓檔位，對其泄露電流進行測量，查看是否存在異常。

（3）第三對電氣設備的高壓輸出端進行短接，查看電流繼電器是否正常工作或者存在擊穿信號發出。

（4）對電氣設備的不同的部位進行測試，例如主電路部分、輔助電路部分等。當電壓緩慢升高到試驗要求值50%左右時，為了避免設備產生跳躍，應快速將電壓值增高大規定數值。持續60秒后，檢查設備是否存在連續閃絡和擊穿問題。如果沒有，則慢慢降低電壓至0，完成整個試驗。

3.4 介質損耗因數tgδ測試

作為電氣設備絕緣性能的常見參數之一，通過對介質損耗因數tgδ的測量，可以有效的判定電氣設備絕緣分布性的問題。相比較其他的絕緣預防性試驗方法，采用對電氣設備介質損耗因數tgδ的參量，不會受到試驗電壓和試驗對象尺寸的影響，可以有助于對電氣設備存在的受潮、設備老化、臟污以及穿透性導電問題進行準確的判斷。

4 判斷高壓電氣設備絕緣預防性試驗結果

通過以上的絕緣預防性試驗，對試驗所得的結果應采用以下的步驟進行分析，從而判斷設備是否存在絕緣故障。

（1）將電氣設備試驗所得的結果，與其出廠相關參數進行對比分析，找出其中存在的變化，進而判斷電氣設備是否存在絕緣故障。

（2）將電氣設備試驗所得的結果，對比同類型正常電氣設備的試驗結果，找出其中存在的差異，進而判斷電氣設備是否存在絕緣故障。

（3）將電氣設備試驗所得的結果，結合《電力設備預防性試驗規程》中所規定的技術標準進行對比分析，從而判斷電氣設備是否存在絕緣故障。

5 結束語

綜上所述，為了確保電力供應的穩定性和安全性，必須采取有效的技術手段保障電力設備的安全穩定運行。在對高壓電力設備絕緣預防性試驗過程中，相關試驗人員應結合設計情況，采用對應的試驗技術，提高試驗結果的準確性，并根據試驗結果制定完善的維修策略，確保電氣設備的安全穩定運行。