關(guān)于電氣設(shè)備預(yù)防性試驗與絕緣診斷的探討

葛超

摘 要 在電氣設(shè)備使用環(huán)節(jié)，若存在絕緣性缺失問題，則十分容易造成安全事故。因此，為了保證電氣設(shè)備的可用性，應(yīng)該開展絕緣預(yù)防性試驗。基于此，本文先對電氣設(shè)備預(yù)防性試驗的意義和概念進行了概述，然后闡述了絕緣預(yù)防性試驗的要點以及電氣設(shè)備的絕緣診斷方法，希望為相關(guān)工作人員帶來參考。

關(guān)鍵詞 電氣設(shè)備;預(yù)防性試驗;絕緣診斷;設(shè)備絕緣

前言

電氣設(shè)備的平穩(wěn)運行是保障電力系統(tǒng)運行安全的關(guān)鍵，而在電氣設(shè)備使用中最為常見的問題就是絕緣缺失。所以，為了提高電力系統(tǒng)運行安全，必須保障電氣設(shè)備的絕緣有效性。在此環(huán)節(jié)，工作人員應(yīng)該明確電氣設(shè)備絕緣缺陷類型以及開展絕緣預(yù)防性試驗的方法，以便于為提高電氣設(shè)備絕緣管理科學性提供輔助。

1電氣設(shè)備預(yù)防性試驗的基本綜述

1.1 基本概念

電氣設(shè)備絕緣的作用主要是用來使帶電導體對地和其他部件隔離開來（對地絕緣），使具有相同電位的不同相帶電導體隔離開來（相間絕緣），或者將具有不同電位的帶電導體分隔開來（如高低壓繞組之間的絕緣）。保證電氣設(shè)備的絕緣水平，對電力系統(tǒng)的安全可靠運行是至關(guān)重要的[1]。

1.2 試驗意義

在電力系統(tǒng)運行環(huán)節(jié)，超過60%以上的停電事故都源自于電氣設(shè)備的絕緣缺陷。因此，電氣設(shè)備絕緣性能將會直接影響電力系統(tǒng)運行安全和質(zhì)量。開展電氣設(shè)備預(yù)防性實驗的主要目的是找尋和分析其絕緣缺陷，可以幫助工作人員進一步明確設(shè)備問題、解決設(shè)備缺陷，實現(xiàn)防患于未然。所以，檢測電氣設(shè)備絕緣性能、保障設(shè)備與系統(tǒng)運行安全，就是電氣設(shè)備預(yù)防性試驗的開展意義。

2絕緣預(yù)防性試驗要點

2.1 絕緣缺陷類型

通常來說，電氣設(shè)備的絕緣缺陷可以被分為兩種類型：其一為集中性缺陷，其二為分布性缺陷。

電氣設(shè)備的集中性缺陷雖然有著較小的缺陷范圍，但是危害性極強，將會引發(fā)電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)故障。比如，電氣設(shè)備裝配的機械損傷、懸式絕緣子瓷質(zhì)開裂、電氣設(shè)備受潮、發(fā)電機部分元件磨損或擠壓破裂等都屬于電氣設(shè)備的集中性絕緣缺陷。這些缺陷在產(chǎn)生之初就對電氣設(shè)備的正常使用造成嚴重干擾，若未得到及時處理其影響范圍將會逐步擴大，最終引發(fā)絕緣事故。

而電氣設(shè)備的分布性絕緣缺陷屬于分布范圍十分廣闊的絕緣缺陷，這種缺陷并不會集中表現(xiàn)在某一處，而是在長期的累積以及影響下遍布設(shè)備或引發(fā)設(shè)備整體功能故障。

2.2 預(yù)防性試驗類型

電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗的開展，可以幫助我們找到設(shè)備中的隱藏性絕緣缺陷，但是不同的條件和要求下，可應(yīng)用的絕緣預(yù)防性試驗類型也不相同。一方面，工作人員可以采取破壞性試驗來找出電氣設(shè)備中的隱藏性絕緣缺陷。這種試驗方法也被稱為耐壓試驗方法，將借助于高電壓實現(xiàn)對設(shè)備絕緣性能進行嚴格考核，進而找到絕緣缺陷。比如，開展交流電壓試驗、直流電壓試驗、操作沖擊電壓試驗等[2]。在應(yīng)用破壞性試驗時，工作人員必須在確保破壞性試驗達標后才能開展相關(guān)工作，這樣能有效預(yù)防設(shè)備絕緣被擊穿的問題。另一方面，工作人員可以利用非破壞性試驗方法來檢測和分析電氣設(shè)備中的絕緣缺陷。相比于破壞性試驗方法，非破壞性試驗方法主要借助于低壓條件作業(yè)，在檢測環(huán)節(jié)不會損傷電氣設(shè)備，這也是此方法名稱的由來。比如，開展設(shè)備介質(zhì)耗費試驗、局部放電試驗、絕緣電阻試驗等。在實際應(yīng)用環(huán)節(jié)，非破壞試驗法雖然能保障電氣設(shè)備不受損，但是其缺陷檢測有效性并不高，受到低電壓限制，許多隱藏的絕緣缺陷無法被探明。

3電氣設(shè)備的絕緣診斷

3.1 測試絕緣電阻

基于測試絕緣電阻的方法來開展絕緣診斷，屬于較為傳統(tǒng)的電氣設(shè)備絕緣診斷法，不過這種方法既具有便捷性和普及性，是大眾熟知度最高的一種電氣絕緣實驗方法。在實際作業(yè)環(huán)節(jié)，工作人員需要對電氣設(shè)備的絕緣電阻之間進行分析，進而實現(xiàn)對設(shè)備絕緣情況和運行狀況的有效判斷。此時，應(yīng)該通過絕緣電阻測試儀即兆歐表來測試絕緣電阻。由于測量結(jié)果會受到溫度、濕度的影響，所以必須提前做好準備。比如，對被試品進行充分放電，確保電源電壓穩(wěn)定后再接入測試電阻、記錄測試時的溫濕度情況等。

3.2 檢測泄漏電流

在此環(huán)節(jié)，工作人員需要對直流泄漏電流進行測量，進而為判斷設(shè)備的絕緣情況提供依據(jù)。在試驗接入環(huán)節(jié)，可以分別將微安表接入高壓側(cè)和低壓側(cè);由于不受高壓對地散雜電流的影響，所以前者的測量結(jié)果準確性較高，但是在讀書和切換量程時存在不便利;而后者能安全、方便地讀數(shù)和切換量程，但是受到的干擾較多，所以精確性稍有遜色。在實際作業(yè)環(huán)節(jié)，檢測人員必須對微安表進行保護，并且在被試品電容小時，為其增加穩(wěn)壓電容，并在試驗后進行充分放電。而且，工作人員也需要對測量結(jié)果的影響因素進行分析。比如，重視溫度、表面泄漏電流、殘余電荷等影響因素，并基于規(guī)程規(guī)定值、測試結(jié)果變化性等因素開展測量結(jié)果判斷。

3.3 耐壓試驗分析

（1）交流耐壓

交流耐壓試驗，是一種非常嚴格的電氣設(shè)備絕緣性能考核方法，對于發(fā)現(xiàn)設(shè)備的集中性絕緣缺陷十分有利，而且具有高效性和直接性特點。在其使用環(huán)節(jié)，還將發(fā)揮防止絕緣故障產(chǎn)生、優(yōu)化設(shè)備絕緣性能的作用。在實踐中，如果基于規(guī)定升壓速度，將作用于被試品的電壓提升至試驗電壓，且在保持1分鐘后并未發(fā)生絕緣擊穿或局部損傷問題，則代表電氣設(shè)備的絕緣性能達標[3]。在此環(huán)節(jié)，保持1分鐘的目的是為了能保證被試品觀察工作的全面性，并避免因時間過長而引發(fā)絕緣損傷。

目前，在進行電氣設(shè)備絕緣診斷時，工作人員可以應(yīng)用變頻串聯(lián)諧振交流耐壓技術(shù)。該技術(shù)原理如圖1所示，其中諧振電抗器為L，被試品為CX，勵磁變輸出電壓為U，系統(tǒng)的電壓諧振倍數(shù)為Q。在串聯(lián)諧振時，回路將處于諧振狀態(tài)，那么被試品上所獲電壓等于勵磁電壓的Q倍。而且，這是一個良好的濾波電路，所以輸出電壓UCX屬于良好的正弦波。而當被試品出現(xiàn)絕緣擊穿問題時，必然會導致其諧振喪失且高低壓電流減小，但是并不會出現(xiàn)故障點擴大的問題，所以這種方法十分適用于電氣設(shè)備絕緣診斷。

（2）直流耐壓

直流電壓大多與泄漏電流試驗一同開展，常被用于開展大電容量交流電氣設(shè)備絕緣診斷。在使用時，將以高壓開展耐壓試驗。直流耐壓試驗的特點較為顯著，其試驗設(shè)備輕便、對有機絕緣的損傷小，在診斷電機端部絕緣缺陷時十分有用。

3.4 直流電阻試驗

這種絕緣診斷方法是通過測量電氣設(shè)備的直流電阻值來判斷設(shè)備的絕緣情況，在實踐中需要測量設(shè)備的分接電阻不平衡率，然后對故障位置進行判斷。以變壓器繞組直流電阻試驗為例，在試驗中需要使用快速測試儀對設(shè)備進行測試，并且完成放電。在基于無勵磁分接開關(guān)改變位置后，應(yīng)該測量使用分接的直流電阻和變比，并計算電阻誤差。此項工作中，需要合理控制測量線位置、分接開關(guān)靈敏性、非被試繞組以及繞組溫度加以控制，以免影響試驗結(jié)果。

3.5 注意事項

在開展電氣設(shè)備絕緣診斷時，工作人員應(yīng)該注意以下幾點：首先，比對試驗數(shù)據(jù)與絕緣設(shè)備初始試驗數(shù)據(jù)，進而對設(shè)備絕緣特性的變化特征以及態(tài)勢進行深度分析。其次，比較同類別的電氣設(shè)備試驗結(jié)果，分析被測設(shè)備問題。最后，基于我國電氣設(shè)備的絕緣要求和標準，比對試驗結(jié)果，從整體上判斷被測設(shè)備是否存在超標問題，進而為有效開展設(shè)備處理，優(yōu)化設(shè)備性能提供輔助。

4結(jié)束語

總而言之，為了有效規(guī)避因電氣設(shè)備絕緣故障而引發(fā)的經(jīng)濟損失和安全事故，工作人員對電氣設(shè)備的絕緣性能加以重視，可借助于絕緣預(yù)防性試驗以及絕緣診斷來提高電氣設(shè)備的絕緣有效性。在實踐中，工作人員可以通過測試絕緣電阻、檢測漏電電流、開展耐壓實驗分析和直流電阻實驗等方法來實現(xiàn)對電氣設(shè)備絕緣性的有效診斷。

參考文獻

[1] 葉林.電氣設(shè)備預(yù)防性試驗及其絕緣診斷策略探討[J].中國科技投資，2019（13）：117.

[2] 吳艷春.電氣設(shè)備預(yù)防性性試驗與絕緣診斷[J].輕松學電腦，2019 （10）：1-2.

[3] 劉力源，鄭晨，劉小洋.高壓電氣設(shè)備的絕緣預(yù)防性試驗探討[J].科技經(jīng)濟導刊，2019（25）：81.