高壓電氣設備絕緣及技術監督研究

陳永輝

摘要：我國電力事業發展速度快，各領域都開始應用高壓電氣設備，應用范圍持續擴大。科學試驗和研究高壓設備安全性，討論高壓電氣設備絕緣監督技術，維護電氣設備運行效益。

關鍵詞：高壓電氣設備;絕緣技術;監督

電氣設備運行的影響因素較多，比如外部電壓、腐蝕度、高壓、機械等。因素單一組合影響下，會改變電氣設備性能，出現故障停運問題。上述影響因素無法規避，因此電氣設備故障問題也比較常見。為了確保運行效益，降低危險事故率，必須提前做好高壓電氣設備絕緣試驗，確保各項性能與質量達標后，才可以投入使用，確保電力系統運行正常化，不會出現危險問題。

1、絕緣技術概述

1.1絕緣技術內容

高壓電氣設備絕緣檢測技術，是高壓電氣設備開機運行，科學監控和記錄特征參數。利用該項技術，可以檢測出目標設備真實絕緣參數，以此掌握設備特征。操作時，按照儀器自身特性調整，獲得高準確度的結果。測定參數包括絕緣阻抗、電容值、主線伏特值、漏電流。按照應用需求，測定電氣設備絕緣材料百分比，技術處于不斷革新發展中，需要監測大量細化指標。

1.2測定目標與原因

絕緣技術測定多項絕緣特性，利用復雜數據分析、處理過程獲取結論。具體測定目標與原因如下：第一，設備開啟后，測定設備避雷器阻抗、電流波動，了解設備絕緣材料，明確開關老化程度。第二，測定漏電電流：針對漏電電流關鍵部位，注重檢測漏電電流，比如互感器、套管、無級變速器，了解和掌握漏電情況，提出科學化處理措施。第三，觀察設備阻抗值：測定高壓電氣設備阻抗值，極易受到磁場干擾。所以檢測操作時，應當規避該類問題?？茖W測定阻抗值，判斷電力系統承受電壓值、雷擊值極限，降低自身損毀率，確保運行穩定性。第四，監控可燃物質：設備包含大量可燃性物質，比如絕緣油、潤滑油等。監控上述可燃物質，可以避免高溫、放電所致設備損傷。

2、絕緣技術難點

高壓電氣設備絕緣技術，必須達到質量標準、性能要求，以免積累安全隱患。當出現不可知觸發因素時，就會引發安全事故。高壓電氣絕緣檢測，應當采用全新技術方法，減少由于技術不到位所致安全事故。

2.1技術改造

多數高壓電氣設備絕緣試驗，都需要在實驗室內完成，屬于理想化試驗環境。研究新技術與新方法，并且將其應用到生產實踐中，優化改造建筑、實驗室研究技術方案，主要優化高壓電氣設備結構，基于結構層面，加強電力系統絕緣能力。

2.2模擬測試

模擬技術，利用計算機技術，在虛擬平臺上模擬新技術應用，預測新技術應用的潛在問題，同時可以指導高壓電氣設備。計算機使用期間，可以作為測試管理與控制中心，有效作用于高壓電氣設備中。

2.3設備調試

在高壓電氣設備中，模擬合格技術包含模擬運行、調試操作。在調試操作時，可以反映出高準確性、真實性結果，彌補模擬遺漏細節。在調試操作中，注重分析自然因素對調試操作的不良影響，在多個地點開展調試操作，比較不同設備性能差異，掌握設備的溫度敏感度，選擇可以應用到戶外的設備。

2.4絕緣電阻試驗

各類絕緣材料，共同構成電氣設備絕緣。直流電壓與流過泄漏電流比值，被稱為絕緣電阻。測量絕緣電阻，可以反映出電氣設備絕緣性能，發現劣化、受潮等絕緣缺陷。當測試結果高，則表明絕緣性能佳;當測試結果低，則表示絕緣性能差。下圖為絕緣電阻試驗示意圖。絕緣電阻測量試驗標準如下：第一，當溫度相同時，絕緣電阻值不能小于出廠試驗值70%。當測量溫度不同時，則應當換算到相同位置予以比對;第二，常溫狀態下，吸收比應當大于1.3，并且與出廠值無差別。

絕緣電阻測定，注重檢查電纜絕緣受潮、局部缺陷問題。測量操作時，針對1000kV電纜，使用2500V兆歐表，測量每根電纜芯。在測試操作中，懸空被測芯線，同時接表正端，剩余芯線、屏蔽、鎧裝接地，接表E端，靜待60s讀取數值。直流耐壓試驗前后，均需要測量絕緣電阻，對比絕緣電阻變化情況。

施加直流電壓，當無缺陷問題時，則電纜絕緣電壓遵循絕緣電阻分布。當存在局部缺陷時，則多數電壓分布在缺陷未損壞部位，盡早發現局部缺陷問題。泄漏電流測試、直流耐壓試驗設備和接線一致，因此可以同步開展。由于二者測試目的不同，直流耐壓試驗注重檢查氣泡、包纏缺陷、絕緣干枯、機械損傷等問題。

3、監督設備存在的問題

3.1磁場干擾

監督設備內部結構精密度高，極易受到強電場干擾影響，降低信號收集與跟蹤能力。在電纜傳輸操作中，注重降低電磁干擾技術影響，實行全光數字采集系統。應用此種技術，必須加大研究與探索力度。

3.2傳感器干擾

應用傳感器，對溫度、震動、壓力敏感度高，性能波動明顯，嚴重影響系統穩定性與精度，所以仍需進一步探究傳感技術應用。

3.3狀態檢修

監督設備注重檢修和維護運行狀態，派遣有經驗人員，檢修和維護設備性能與足量。設備實行狀態檢修，能夠減少后期工作量，然而需要付出額外人力，且技術條件的限制影響大。所以，注重在線檢測技術創新，實現家牛與監督自動化、一體化。

3.4監測標準不統一

當前，行業內對監測缺乏統一性標準，所以絕緣在線監測參數，缺乏可比對標準，比較數據與停電參數。長期發展中，通過數據參數比較，能夠掌握內在規律，給出預防性試驗標準，同時設置為報警系統標準。絕緣指數進入設定閾值范圍，系統可以給出報警提示。

3.5設備自身問題

在高壓電氣設備中，在線實時監測技術應用廣泛，但是并未配置相關設備部件。如絕緣在線監測設備自檢軟件、信號傳輸接口，必須處理好絕緣在線監測問題。

4、絕緣監督技術應用

高壓電氣設備絕緣的復雜度較高，采用人工處理方式的難度大，所以需要借助現代科技實施監督，滿足設備檢修與生產需求，維護電力系統運行平穩性。持續監控和監督高壓電氣設備，此種監督技術可以完善電力系統設備。

4.1實時監測變壓器

應用此種監測技術，注重分析氣體內物質百分比、局部放電位置，使用聚合物膜，從油液內分離標志性物質。標志性物質包含一氧化碳、乙炔、氫氣等，通過酶催化氣體傳感器，注重氣體含量檢測，明確變壓器異常情況。當發生異常問題時，在線監測系統可以記錄和跟蹤氣體數據，包括物質組分、溫度、氣體速率等，確定故障元器件。

4.2發電機檢測

發電機屬于電氣源頭，自身絕緣措施比較重要。監測發電機組絕緣性能，已經成為重要應用環節。發電機漏電形式，主要為局部放電形式，監測操作時，注重監測局部放電現象，利用尖端放電手段實施監測。

4.3監測電容式電壓

電容式高壓電氣設備型號非常多，通過檢查交流泄流電流、介質損耗角tan值，度絕緣性能予以監測。通過數據分析結果，可以反映出環境濕度對設備絕緣性能的不良影響。

4.4避雷器檢測

避雷器運行期間，極易出現老化受潮問題，當出現上述危險因素后，將會出現閥片電流泄漏問題，影響避雷器使用效果。實時監測裝置，可以測量全電流、實時電流數據，明確問題原因與產生位置。避雷器監測裝置，已經經過多次優化改進，實施檢測設備阻性電流，確保監測結果準確性，同時簡化操作。

4.5地理信息系統監測

當前，業內監測地理信息系統，需要從化學、機械、電氣方面實施?；瘜W方式，利用分解產物，分析氣體組分、監測局部放電、判斷局部過熱情況。監測機械彈性波、振動明，能夠掌握局部放電、絕緣故障。電氣方法，使用內外部電極、磁耦合方式，檢測地理信息系統鞘層電勢，檢測局部放電情況。

4.6變壓器運行監督

變壓器出廠到投入使用，涉及到較多注意事項。變壓器運行期間，必須減少外力損傷影響，配置三維沖擊記錄儀，實時監測變壓器運行狀態。當變壓器順序運輸到電廠后，由于設備制造商、運輸人員、發電廠人員檢驗接收，確保變壓器設備完整性。三維沖擊記錄儀轉交至電廠，由電力人員存儲沖擊記錄。變壓器檢驗合格后，開始安裝操作，密切監測密封氣體壓力與露點值，確保變壓器密封效果。當固體絕緣受潮，則做出科學化處理，確保檢驗合格后，再做好后續安裝與使用。

5、結束語

綜上所述，在社會生產與生活中，接觸到高壓電氣設備，絕緣技術重視度也不斷提升。在信息技術支持下，絕緣監督技術的發展速度加快，通過實驗方式，研究具備可行性的新技術與新措施，并且將其滲透到實際應用中，全面監控設備運行全過程。實時監測變壓器、發電機、電容式電壓、避雷器、地理信息系統監測，以此確保絕緣監督技術的準確性與可靠性，創造高安全性的作業環境。通過本文研究與分析，能夠保障高壓電氣設備絕緣效果，同時可以加大技術監督力度，處理好磁場干擾、傳感器干擾、狀態檢修、監測標準不統一問題，值得推廣應用。

參考文獻

[1]賴澤彬，羅鎮城，張水龍，吳文軒，林紹斌.核電廠高壓電纜絕緣擊穿處理過程及原因分析[J].設備管理與維修，2021，23（16）：55-56.