高壓電氣設備絕緣及技術監督研究

鄧曉帆 劉文鵬 陳曉桐

摘? ?要：工業革命后，隨著電氣進入人們的日常生活，人們的生活品質不斷提升，生活工作也越來越依賴電力。然而停電狀況時有發生，尤其是一些大規模的停電會造成很大損失。高電壓對電力設備的絕緣性能造成很大傷害，甚至可能導致絕緣故障，從而嚴重影響電力系統的正常工作運行。基于此，本文首先介紹了變壓器絕緣監督，接著闡述了電氣試驗，最后進行了絕緣電阻試驗。

關鍵詞：絕緣監督? 電氣試驗? 變壓器? 絕緣電阻

中圖分類號：TM85? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）09（c）-0097-02

電氣設備的運行會受到各種因素的影響，比如：高壓、機械、腐蝕度、外部電場以及環境等。在這些因素單一或組合影響下，電氣設備的性能會逐漸發生改變，極易出現各種故障甚至會停止運行。這些影響因素不可避免，所以電氣設備出現故障也屬正常情況。為保證運行安全，避免一些危險狀況的發生，應提前對待使用的高壓電氣設備進行絕緣試驗，在絕緣性能良好的前提下再投入使用，保障電力系統能夠正常運行又不會產生危險。

1? 變壓器絕緣監督

1.1 設計與選型

變壓器在設計和選型的過程中要考慮到諸多影響因素，一方面與變壓器自身性能相關，一方面與使用成本相關。目前已經有許多變壓器設計與應用指導準則，所以在設計時應首先參考這些準則，并遵守其規定內容。常見的指導準則有：《GB 1094.1～4.5 電力變壓器》、《GB/T 17468 電力變壓器選用導則》等。在這些導則的指引下，設計并選用一些結構合理、性能優良、經驗成熟、安全規范的變壓器，除此之外，還應考慮到實際運行中電壓器的性價比，從經濟角度考慮，盡量延長變壓器使用壽命，節約成本。

1.2 變壓器運行監督

在變壓器出廠到投入使用的過程中也有許多注意事項。變壓器不能受損，所以在運輸過程中要格外注意，采取多方面措施保證變壓器不會受到外力損害，另外，還必須配備三維沖擊記錄儀，以方便實時監控變壓器狀況。一旦變壓器順利運輸至發電廠，就要由制造廠商、運輸人員以及發電廠相關人員共同接收檢驗，保證變壓器的完整。同時，三維沖擊記錄儀也轉交至發電廠，再由發電廠將沖擊記錄存檔保存。變壓器檢驗合格后進行安裝，安裝前必須要測定密封氣體的壓力和露點值，來檢驗變壓器是否被絕對密封，倘若發現固體絕緣已經受潮，則應盡快作出相應處理，在此檢驗合格后再進行后續的安裝和使用。

2 電氣試驗分類以及注意事項

電氣試驗按照不同的分類方式又可分為許多不同的種類。以下介紹按照實驗方式及試驗要求和性質的分類方法。

2.1 按照試驗方式分類

電氣試驗包括以下四種：出廠試驗、驗收試驗、檢修試驗以及預防性試驗。就出廠試驗來說，這是必不可少的一個步驟。電力設備的生廠制造商在設備生產好后移交給發電企業前必須要進行出廠試驗，國家有相關標準及技術條件規定這一試驗步驟，其目的是淘汰不合格設備，并檢查每臺設備的質量。一些發電機及大型變壓器等重要設備在進行出廠試驗時，必須有設備使用單位的相關人員在場，共同監督試驗過程。試驗結束后，制造廠家還應出具完整的試驗報告。

2.2 按照試驗的要求和性質分類

一般來說，電氣試驗可以分為絕緣試驗與特性試驗兩大種類，特性試驗指的是針對電力設備的一些電氣或機械特性進行試驗，這些特性往往包括以下內容：斷路器分合閘時間以及導電回路的接觸電阻，互感器的變比與極性，速度與同期性等。而絕緣試驗又包括以下兩類：

（1）非破壞性試驗：顧名思義，該項檢驗方法不會對電力設備的絕緣性造成影響，通常使用較低電壓來判斷絕緣是否存在缺陷及缺陷情況。常用的有以下四種試驗方法：泄漏電流試驗法、絕緣電阻吸收比試驗法、油色譜分析試驗法以及介質損耗因數tanδ試驗法等。這些試驗方法能夠有效發現絕緣缺陷，診斷絕緣狀態。

（2）破壞性試驗：破壞性試驗也稱為耐壓試驗。之所以有破壞性，是因為在試驗時對設備加的試驗電壓高于該設備的工作電壓，因而可能對設備的絕緣性能造成損害。耐壓試驗有直流耐壓試驗和交流耐壓試驗兩種。

2.3 試驗注意事項

破壞性試驗不能先于非破壞性試驗進行，不然可能會造成絕緣設備的不可修復的損害。在非破壞性試驗合格后，方可加壓進行耐壓試驗。值得說明的是，如果絕緣受潮導致非破壞性試驗不合格，也不可立馬進行破壞性試驗，而應先對絕緣進行烘干處理，待絕緣修復后再進行耐壓試驗。

3? 絕緣電阻試驗

各種絕緣材料構成了電力設備的絕緣，而在其上作用的直流電壓和流過其中穩定體積的泄露電流的比值稱為絕緣電阻。測量絕緣電阻能夠反映電力設備的絕緣性能情況，能夠發現諸如受潮、劣化等絕緣缺陷。如果測試結果高就代表絕緣性能良好，測試結果低代表絕緣劣化。絕緣電阻測量試驗標準如下：

（1）在測量溫度相同的情況下，絕緣電阻值不能低于出廠試驗值的70%，如果測量溫度不同，應換算到同一溫度進行比較;

（2）常溫下（10～40°）的吸收比不能小于1.3，應和出廠值無較大差別。

3.1 絕緣電阻測量

進行測量絕緣電阻能夠檢查電纜絕緣是否存在受潮或存在局部缺陷。測量時，針對1000V以上的電纜，使用2500V兆歐表對每根電纜每芯測量一次。每次測試時都要將被測芯線懸空，并接表的正端L，同時把剩余芯線和屏蔽及鎧裝接地，接表的E端，靜待1min后，讀取數值。進行直流耐壓試驗前后都要測量絕緣電阻，以比較絕緣電阻值有無變化。

3.2 直流耐壓試驗與泄漏電流的測量

施加直流電壓后，如果沒有缺陷，那么電纜絕緣中的電壓會按照絕緣電阻分布，如果存在局部缺陷，那么大部分電壓都會分布在和缺陷部分串聯的沒有損壞的部分上。這樣一來，很容易就能發現是否存在局部缺陷。

由于泄漏電流的測試和直流耐壓試驗使用的設備和接線完全相同，所以二者可同時進行。但是二者測試的目的不同，直流耐壓試驗主要檢查是否存在包纏缺陷、氣泡、機械損傷以及絕緣干枯等。

4? 結語

本文介紹了變壓器絕緣監督，闡述了電氣試驗，進行了絕緣電阻試驗。電氣設備的運行會受到各種因素的影響，極易出現各種故障甚至會停止運行。為保證運行安全，避免一些危險狀況的發生，應提前對待使用的高壓電氣設備進行絕緣試驗，在絕緣性能良好的前提下再投入使用，保障電力系統能夠正常運行又不會產生危險。

參考文獻

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