高壓電氣設備絕緣試驗的新技術

摘 要：本文介紹了高壓電氣設備絕緣測試的重要性，提出了高壓電氣設備的絕緣測試方法，分析了高壓電氣設備絕緣測試技術的新進展。

關鍵詞：高壓；電氣設備；絕緣

中圖分類號：TM855 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）29-0063-02

1 引 言

高壓電氣設備的運行環境比一般電氣設備復雜。設備的絕緣體會受到電源運行電壓和沖擊電壓的影響，因此，在運行高壓電氣設備時，需要使用品質過關的絕緣體來保障高壓設備的安全和平穩運行。我國現有的電力高壓電氣設備的絕緣試驗技術已經處在一個較好的水平，并且不斷有新技術的出現，但隨著電力企業的發展，以及社會對電力系統的不斷增多的需求，高壓電氣設備的絕緣技術依舊有很長的探究和試驗的路要走。

2 高壓電氣設備的絕緣預防性試驗的分類

絕緣故障主要是由內部缺陷引起的，在設備制造過程中會產生的一些絕緣缺陷和潛在缺陷，同時，電氣設備出廠后，在使用過程中也造成部分絕緣缺陷的產生，這些絕緣缺陷還可能逐漸擴大。當絕緣層內出現缺陷時，這種缺陷會反映在它們的電氣特性中。我們可以通過測量電氣特性的變化來檢測潛在的缺陷，然后采取措施避免絕緣故障所帶來的風險。由于各種缺陷及其影響，絕緣預防試驗項目具有多樣化的特性。每個項目反映的絕緣狀態和缺陷性質也不同，因此同一設備往往需要經過多次測試才能得出更準確的判斷和結論。高壓電氣設備的絕緣預防試驗可分為兩類：無損檢測和破壞試驗。無損檢測是指使用不破壞絕緣檢測方法或針對各種特性參數進行低壓測量，測量范圍內有漏電流，絕緣電阻等，通過這些來確定設備絕緣性能存在的缺陷。實踐證明，無損檢測具有一定的效率，然而還有其他檢測手段可以作為判斷設備絕緣電阻強度的憑據。破壞性試驗是又一種可行的檢測方法，必須使用設備的工作電壓對其進行檢測，對設備檢查的絕緣性能的方法非常嚴格，特別是對于暴露風險大，相對集中的高壓電氣設備絕緣缺陷有一定的靈敏度，可以保證絕緣體具有一定的電阻。測量范圍包括交流和直流電阻，破壞性測試可能會對設備的絕緣性能造成一定的損害。值得注意的是，上述兩種測試方法都要注意順序，首先進行無損檢測，然后進行破壞性測試，這樣電壓擊穿的現象就可以基本被杜絕。預防性測試變壓器時，當高壓電氣設備受到潮濕影響的情況下，應首先對干燥處理設備進行破壞性試驗，可避免變壓器絕緣系統損壞或刺破，進而導致故障的惡化。

3 高壓電氣設備絕緣試驗的重要意義

電氣設備在正常運行時通常需要絕緣體的保護，但無論是液體還是固體絕緣材料，從長遠來看都會發生物理變化和化學變化，使機械性能和電氣性能下降。然而高壓電氣設備在實際工作條件下比較復雜，導致絕緣老化的原因十分復雜，主要因素包括電效應，熱效應，機械效應和環境干擾等，這些因素并不是孤立的，而是會發生相互作用，所以高壓電氣設備很容易產生絕緣缺陷，設備絕緣體產生的缺陷在一定程度上會導致安全事故的發生，影響電力系統的安全運行。因此，絕緣體的檢測在評估設備的使用壽命方面起著重要作用，是評估設備安全系數的主要依據。絕緣體的評估標準主要包括機械拉伸能力，電傳導能力，化學穩定能力，熱穩定能力等，而預防性試驗是指對這些性能的實驗檢測。高壓電氣設備絕緣測試不僅可以對各種高壓設備的絕緣特性進行準確判斷，還可以對高壓電氣系統進行精確檢測，發現絕緣缺陷，提高穩定性和安全性。

4 高壓電氣設備絕緣試驗的方法

在高壓電氣設備的絕緣測試過程中，常用的方法總結如下：

（1）局部放電試驗。通過電路的某些部分進行局部放電測試，比如放電脈沖電流，然后采集和放大電流，這種測試手段能夠檢測局部放電強度，了解絕緣體的基本情況，從而判斷是否存在缺陷。

（2）絕緣電阻測試。這種測試方法通常采用固定的輸出電壓形式，它可以及時讀取數據并且顯示在儀器中，數據的讀取通常設置為壓力后一分鐘得到的度數。這種高壓絕緣電阻電氣設備測試方法比較簡單，在目前使用中的關鍵是吸收率測試。

（3）介電損耗角度測試。它與介質損耗和高壓電氣設備絕緣缺陷使用量密切相關。對高壓電氣設備絕緣介質損耗情況進行分析，就可得到相應的結果。

（4）高頻沖擊波試驗。這種方法是目前使用的一種新方法，需要的功耗更低，進行測試相對容易，但使用這種方法時容易產生一些機械損傷。

（5）色譜測試。高壓電氣設備絕緣系統的絕緣介質通常選用絕緣油。在使用絕緣油時，有些極端情況需要被考慮，比如當某一小塊地方溫度過高或者發生放電反應，絕緣油將無法發揮原有的效果。所以，絕緣油中氣相組分的組成可以通過色譜檢測出來，進而詳細了解高壓電氣設備的絕緣性能。

5 高壓電氣設備絕緣試驗的新型技術發展

在高壓電氣設備進行絕緣測試的過程中，需要采用相應的測試方法，之前的測試方法很多都沒有有效發揮作用，需要大量的人力物力和財力等資源，因此必須全面改進。隨著科學技術的巨大創新和進步，目前高壓電氣設備絕緣測試型新技術的應用不斷增加，包括外線診斷法、不規則充電法、在線監測法等。

（1）外線診斷法

外線診斷方法可以通過間接接觸高壓電氣設備運行的情況下測試，在實際使用過程中非常方便、高效、智能，因其高性能而被廣泛使用。

（2）不規則充電法

在實際應用過程中，需要不定期使用該方法。它主要用于高壓電氣設備的充電處理。

（3）實時在線監測技術

在使用該技術的過程中，有效地解決了高壓電氣設備面對復雜環境有利于進行絕緣測試的條件，針對高壓電氣設備運行狀態的實時監控，在高壓電氣設備出現絕緣故障之前，防范于未然，及時提醒工作人員排查和解決故障。

（4）直流電阻測試。該測試方法需要一些大型設備，因此測試方法的紋波系數高，穩定性差，在當前社會中應用的概率不高。

（5）絕緣電壓分布試驗。由于絕緣體的電容是絕緣電壓分布的主要決定因素之一，通過絕緣電壓分布測試可以客觀地掌握絕緣體的電容，且絕緣體的清潔度越高，源電阻越大，絕緣效果越好。

高壓電氣設備在高壓下長時間運行狀態下絕緣體和絕緣系統本身易受損壞，需要進行充分有效的絕緣測試，及時發現問題和故障，并解決故障。對一些新的絕緣測試和檢測方法進行積極探索，可以有效促進高壓電氣設備的絕緣技術的發展。

6 結 語

總之，本文通過引入高壓電氣設備的絕緣測試，分析了高壓絕緣測試對我國電力工作的重要性。高壓電氣設備絕緣測試可以提高高壓電氣設備運行的穩定性和安全性，盡早防范絕緣故障，為高壓電氣設備的平穩運行提供了有效保證，降低了解決了電氣設備工作人員的工作壓力，為我國電力工業的發展提供了極大助力。

參考文獻

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收稿日期：2018-9-3