高壓電氣設備絕緣耐壓技術探討及試驗分析

劉筱鋒

【摘 要】隨著我國現(xiàn)代化建設的不斷發(fā)展，城鄉(xiāng)居民與工業(yè)生產的需求越來越大，對于電力供應穩(wěn)定性的要求越來越高，如何為用戶提供更加優(yōu)質的電力服務已經(jīng)成為有關單位十分重要的研究課題之一，論文對高壓電氣設備絕緣耐壓技術進行了詳細闡述與分析，希望可以起到參考作用。

【Abstract】With the continuous development of our country's modernization construction， the demand for urban and rural residents and industrial production is growing， and the demand for stability of power supply is getting higher and higher. How to provide more quality electric power service for users has become the one of the important research topics， this article does a detailed description and analysis on the high-voltage electrical equipment insulation pressure technology ， hoping to play a reference role.

【關鍵詞】試驗分析；技術探討；電氣設備絕緣

【Keywords】experimental analysis； technology discussion； electrical equipment insulation

【中圖分類號】TG502.34 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）06-0117-02

1 引言

當前我國電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)模與負荷不斷增加，在高壓電氣設備出現(xiàn)絕緣問題的情況下，很有可能會對設備運行的可靠性與安全性造成十分嚴重的影響。這就需要電力企業(yè)采取實驗的方式對電氣設備的絕緣情況有一個深入的了解，第一時間發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，最大程度上將設備損壞與停電事故的發(fā)生概率控制在最小范圍內，本文系統(tǒng)介紹了高壓電氣設備耐壓性與絕緣性的試驗方法。

2 針對高壓電氣設備絕緣耐壓性能的檢測技術

2.1 常用的絕緣耐壓檢測技術

2.1.1 直流耐壓試驗

直流耐壓試驗所需要的實驗設備通常有著比較大的體積，相比一般性實驗來說，紋波系數(shù)明顯較高，穩(wěn)定性較差。在相關技術與設備不斷發(fā)展的過程中，傳統(tǒng)的試驗方法已經(jīng)無法滿足新的實驗需求。

2.1.2 介質損耗角試驗

經(jīng)長期的實驗研究發(fā)現(xiàn)，高壓電氣設備在運行過程中介質損耗角與設備絕緣性能之間有著內在聯(lián)系。實驗人員可以通過絕緣材料損耗狀態(tài)對損耗角大小進行分析，在實驗過程中重點加強對介質損耗角的檢測能夠幫助實驗人員了解系統(tǒng)運行情況下絕緣體狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。

2.1.3 絕緣電阻試驗

在對絕緣電阻進行試驗的過程中會產生一個特定的電壓值參數(shù)，試驗人員需要事先記錄下電壓值參數(shù)，經(jīng)過一分鐘的加壓處理后，儀表會將絕緣電阻值顯示出來。其中吸收測驗是最為關鍵的試驗環(huán)節(jié)，通常情況下，電器設備在正常狀態(tài)下的吸收比被嚴格控制在3：1以內，若超過這一參數(shù)就可以判定設備存在紕漏，進而可以判定設備自身存在返潮與絕緣體被損壞的問題。

2.1.4 局部放電試驗

該試驗方法就是對電力回路中的放電脈沖電流進行采集，所采集到的電流在經(jīng)過放大處理后，能夠通過電流對設備局部放電強度進行檢測，同時也能夠通過檢測結果對絕緣體性能進行分析，看電氣設備是否存在故障以及缺陷等方面的問題。

2.2 新技術

當前我國電力企業(yè)在檢測設備絕緣耐壓性方面可以選擇的方法與技術比較多，然而不同的試驗方法均存在一定的不足之處，在具體的試驗過程中，通常需要投入比較多的財力、物力與人力，同時也會在一定程度上損害電氣設備，影響到電氣設備的使用壽命，設備故障檢出率也有待提升[1]。為了使以上幾方面問題得到改善，電力企業(yè)需要進一步加強在電氣設備絕緣程度方面的研究，進而實現(xiàn)檢測水平的進一步提升。比如，無需停運設備、解體設備，也不需要取樣、不用接觸紅外線的診斷技術，這種技術一方面在操作上比較簡便，另一方面在智能化程度上也明顯較高。另外，在線檢測技術與不定期帶電測試技術也是比較有代表性的簡便性與智能化水平比較高的檢測技術。

3 高壓電氣設備絕緣耐壓性能試驗

3.1 試驗分類

第一，依照不同試驗方法影響設備絕緣性的程度進行劃分，可以將試驗方法分為破壞性與非破壞性兩種，一般情況下，我們常說的耐壓試驗也就是破壞性試驗，以測量為主的測試手段即為非破壞性實驗，可以在不存在腐蝕性與高壓狀態(tài)的環(huán)境中進行試驗，從根本上來說，也就是通過測量的方法對絕緣性水平進行判斷，比如正切測量試驗、絕緣電阻試驗與局部放電試驗等。針對電器設備絕緣性能進行實驗的根本思路就是將一定程度的超標電壓施加給待測電氣設備，根據(jù)電氣設備在高壓環(huán)境下的運行狀態(tài)來對其耐受性與抗壓性進行分析，而這種試驗方法必然會給電氣設備造成一定的破壞，但是如果控制得當，也不會給電氣設備造成十分嚴重的破壞，設備絕緣性依然可以維持在正常水平，比如針對雷擊的絕緣耐壓試驗與針對交流的絕緣耐壓實驗等。

第二，以設備是否帶電為依據(jù)的分類。在帶電狀態(tài)檢測方面，可以對帶電狀態(tài)下的高壓電氣設備直接進行檢測，這種檢測方法相對比較簡便并且實用。采用這種檢測方法一方面可以得到比較真實的檢測結果，對設備運行狀態(tài)的反應也比較直接，可以得到連續(xù)性較好的實驗數(shù)據(jù)，為絕緣參數(shù)的分析奠定良好的基礎[2]。另一方面，也能夠通過這種檢測方法進行非破壞性試驗。另外，對于不帶電狀態(tài)檢測來說，試驗人員需要嚴格遵循有關要求進行檢測，可以采用非破壞性試驗、直流試驗與交流試驗等試驗手段。然而，不帶電檢測方法在周期試驗判斷方面存在準確性不足的問題，實際效用較低，在對測試結果進行分析的過程中，往往只能停留在理論層面。

3.2 試驗方法

第一，串聯(lián)補償。這種試驗法的具體優(yōu)點主要體現(xiàn)在當試驗電壓被擊穿的情況下，其會自動纏上諧振，高電壓不會對電氣設備造成破壞，即使在被擊穿的情況下，電流也會逐漸降低，不會進一步擴大擊穿點。第二，并聯(lián)諧振法。這種試驗方法通常應用于電壓要求無法得到滿足情況下變壓器額定電壓的檢測中，采用并聯(lián)諧振手段，可以對電流進行補償，對容量不足問題進行一定的改善與緩解。而需要重點注意的是，在并聯(lián)回路中容抗與感抗相等的情況下，回路中會出現(xiàn)諧振。去路電流雖然比較大，而回路總電流為0，即電源電壓與容抗電壓相等。對于積木式電抗器來說，需要事先根據(jù)試驗電壓來確定分接頭位置與電壓器串聯(lián)個數(shù)，再確定電抗器并聯(lián)數(shù)，保證變壓器額定輸出電流、試品電流與補償電流三者之間的關系能夠成立，只有在這樣的狀態(tài)下，試驗才能夠展開。第三，串并聯(lián)諧振法。這種試驗方法可以應用于變壓器額定電流與額定電壓無法達到要求的情況，起到補償電流的作用。

4 結果分析

若在整體試驗過程中，試驗設備并未出現(xiàn)被擊穿的問題，則代表電氣設備具有良好的絕緣性。若在試驗過程中出現(xiàn)局部保濕材料發(fā)熱的問題，即可以判定該設備沒有通過試驗，需要對電氣設備進行一定的補救處理，經(jīng)過處理后再進行二次試驗。因此，若電氣設備絕緣值未出現(xiàn)變化，即可判定該設備所使用的絕緣材料不合格。試驗人員需要重點注意的是，若實驗室內部濕度與溫度比較容易得到 控制，需要將試驗設備轉移至外部環(huán)境進行專門的試驗，或者因其他方面的因素對試驗測試結果造成影響，試驗人員需要對試驗環(huán)境進行有針對性的調整，最大程度上提高試驗結果的科學性與準確性[3]。另外，即使電氣設備能夠通過實驗，也不可以最終確定電氣設備合格，而是需要將絕緣測試環(huán)節(jié)中全部的分析步驟與數(shù)據(jù)結果進行采集與記錄，再對各項材料進行綜合性的評判。必要情況下，也需要綜合運用各種其他試驗手段來開展相關的輔助試驗。

5 結語

當前我國已經(jīng)進入到改變經(jīng)濟發(fā)展方法、產業(yè)結構優(yōu)化升級的關鍵階段，電力企業(yè)有責任為工業(yè)生產與民用消費提供更加優(yōu)質的電力服務。這就需要電力企業(yè)綜合運用各種手段提高電氣設備的運行穩(wěn)定性。技術人員也需要對高壓電氣設備絕緣耐壓技術進行深入研究與分析，一方面要保證電氣設備在實驗過程中其質量不會受到過于嚴重的損壞，另一方面也要確保試驗結果具有充分的科學性與可靠性，將破壞性檢測技術與非破壞性檢測技術有機結合起來，提高非破壞性試驗在整個試驗體系中所占的比重。

【參考文獻】

【1】王洋.分析高壓電氣設備絕緣試驗新技術[J].黑龍江科技信息，2014（32）：48.

【2】馬明.高壓電氣設備絕緣耐壓技術探討及試驗[J].通訊世界，2015（22）：65-66.

【3】黃濤.探析高壓電氣設備絕緣試驗的新技術[J].山東工業(yè)技術，2016（23）：190.