高壓設備絕緣老化及其狀態(tài)維修探究

李睿

國網四川省電力公司檢修公司 四川成都 610041

本文主要介紹的是我國高電壓設備的應用現(xiàn)狀及問題所在，較為集中的闡述了造成高電壓設備絕緣化的一些原因，并且合理的分析了高電壓設備絕緣老化的維修問題，為高電壓設備絕緣老化狀態(tài)的維修迎來了非常積極的指導意義[1]。本文只是做以簡單的介紹和分析，希望能對相關工作人員有所幫助，如有不足之處，還望見諒。

1 高壓設備絕緣老化分類

1.1 電老化

從目前的一些研究狀況來看，絕緣老化的規(guī)律還沒有一個相對嚴格的理論體系，但是在實際的生活應用中，絕緣材料在電場中的老化規(guī)律的主要理論依據(jù)是L=KEN，在這個公式中，K是常數(shù)，決定其大小的是因絕緣材料的相關性質，E代表絕緣材料的外部電場，N則是電壓負荷系數(shù)，依據(jù)一定的溫度和電壓測定可此測出具體的數(shù)值，經過漫長的實踐，大多數(shù)專業(yè)人員認為外部電壓大于起始電壓是引起絕緣材料發(fā)生電老化的主要原因，而且如果絕緣材料所附加的外界電場小于其電場閥值，那么理論上這些絕緣材料可以實現(xiàn)無限性的壽命，許多研究人員和應用人員都接受上述對電老化的理論闡述，但是也有一些學者和相關人員并不認同這樣的觀點，他們有的認為整個材料的電老化過程是非常緩慢的過程，它是逐漸變化的，所以和電場閥值之間的關系不是十分的強烈，在這樣的觀點下，它有著比較明顯的測量方式，也有比較清楚的理論過程，不過在遇到電壓超過額定值時，高電壓設備的電流突然變大的情況時，就解釋的不是那么明確了，所以，在真實的情況下，在處理高電壓設備電老化這一問題的時候，相對來說久經沙場的電場閥值應用的更加廣闊。

1.2 應力類型疊加老化

絕緣材料經過長期的使用，人們逐漸的總結出一些規(guī)律，其中絕緣材料的一些性能，以及各種各樣的外加應力都在一定程度上影響著絕緣材料的老化程度。從現(xiàn)階段應用高壓設備絕緣材料的情況中，需要對絕緣材科所受的外加應力這一方面，開展更有深度的探討和分析，進而從中得出有關絕緣材料老化的分析結果，總結出有關應力聯(lián)合老化的一些規(guī)律。在這一過程中，大部分相關研究者選取的聯(lián)合方式都是電--熱結合造成的應力老化，用這種聯(lián)合來分析總結有關絕緣材料的一些老化形式和老化速度，在這整個方面，第一個要意識到的應力影響就是機械應力所帶來的，因為幾乎在所有高壓設備中都有機械應力的存在，而這種應力往往會讓絕緣材料產生氣穴或者裂紋，進一步造成絕緣材料的老化。第二個要考慮的因素就是濕度的影響，有的高壓設備會一直在非常潮濕的環(huán)境下運行，它的老化程度也不同于干燥條件下高壓設備的老化程度，所以這一方面的影響也是值得考慮的[2]。

1.3 熱老化

在現(xiàn)實的生活中，高壓設備在工作的時候往往會產出非常多的熱能，導致絕緣材料的溫度也是升高不少。而經過研究發(fā)現(xiàn)，絕緣材料的老化程度和溫度之間也是有著千絲萬縷的關系，其中經常被提起的就是10度規(guī)則了，這個規(guī)則的具體內容是：絕緣材料的溫度被升到比之前多十度之后，它就會衰老一半，壽命變?yōu)樵瓉淼亩种?，但是，因為每個絕緣材料都是不同的，他們的結構千差萬別，所以造成這個規(guī)則的不準確性，僅僅能起到大致估算的作用，溫度對高壓設備老化的影響也不能十分清晰的用公式或者規(guī)律來表明，所以只能運用于理論，在真正的計算過程中還是起不到作用的。不同的電機衰老程度受溫度的影響如下表1所示。所以，在1948年，又有一個新的理論被發(fā)表問世，這種新的理論認為高電壓設備之所以會發(fā)生熱老化，只是因為這些絕緣設備的氧化反應，是這種氧化反應才讓高電壓設備發(fā)生熱老化的，而化學反應都是有反應速度的，根據(jù)材料發(fā)生反應的速率，進而可以實行精確的計算，得到更加準確的結論。

2 在高電壓設備絕緣老化的情況下對其進行維修

2.1 為何要進行狀態(tài)維修

高電壓設備在目前的發(fā)展狀態(tài)中是一定會發(fā)生老化的，這是一個不可逆轉的過程，如果老化到一定程度，也會產生非常不好的安全事故[3]。所以，一味地依據(jù)傳統(tǒng)方法，采取定期對高壓設備進行檢查以及維修已經不能再解決問題了，因為這種維修方式是不可取的，這樣不僅僅會造成不必要的浪費，例如人力和物力的浪費等等，同時以這種傳統(tǒng)的方式維修還可能會造成新的損壞，得不償失，不能及時的發(fā)生真正的問題所在，也讓高壓設備在不知是否安全的情況下運行，所以，這樣做是十分不明智的，那么，就要改變方法，實行新的方案了，主要可以采取在線監(jiān)測的方法，同時嘗試離線試驗，并以其作為輔助，會給高壓設備老化問題的解決提供新的思路和方案。

2.2 實現(xiàn)高壓設備的狀態(tài)維修

①在維修高壓設備的老化時，必不可少的就是技術支持了，那么在這里起到這一作用的就是在線檢測技術了，而且它是十分的可信準確的，并且操作是十分簡單的，在維修的=過程中能起到非常重要的作用，同時，結合以上對絕緣材料老化的分析，分析各種環(huán)境和應力對高壓設備的影響，描繪出絕緣材料的運行情況和老化的規(guī)律等等，為了進一步分析解決高壓設備的老化問題，就需要對絕緣材料做出一些相關實驗，這是必不可少的一項內容，在這個過程中結合相關的一些知識，然后將實驗結構變成另外一種形式，像是殘余擊穿電壓這樣展現(xiàn)出來，在分析高壓設備老化之前，有一個非常雄厚的基礎作為前提[4]。

②在實踐過程中，在線監(jiān)測還會遇到各種各樣的問題，像是選擇監(jiān)測變量這些問題都是需要我們解決的，通常，由于絕緣老化監(jiān)測系統(tǒng)的不同，會產生不同的靈敏度，在現(xiàn)階段中，最多的應用就是油浸故障分析，還有就是油中溶解氣體分析，而且在這些分析過程中也包含了許多的監(jiān)測方法，其中也用到了一些設備，包括油——紙絕緣變壓器等等。另外，科學發(fā)展的越來越迅猛，超聲探測也應用的越來越廣泛，這都是目前高壓設備的狀態(tài)維修。

③大部分的相關人員認為還有一種原因會造成高電壓設備的老化，那就是絕緣材料的局部放電作用，這也是經過研究發(fā)現(xiàn)的，所以，在維修的過程中，也應該把這一因素考慮到，不能忽視。同時經過研究表明，在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠很好的解決這個問題，它能夠在本源上解決問題，讓絕緣設備更慢的老化。

3 結語

社會在不斷的發(fā)展著，經濟也更上一層樓，在電力方面的應用也是更加的廣泛，有了高電壓設備的狀態(tài)維修，才能讓電氣設備能夠更加安全的工作，對于現(xiàn)今社會的發(fā)展做出了非常大的貢獻，有著十分重要的作用和意義，本文針對高電壓絕緣老化現(xiàn)狀及其狀態(tài)維修做出了科學性的分析和探討，有邏輯性的講繪了高電壓設備的老化狀態(tài)，以及提供了一些狀態(tài)維修方案，因為這些真正的非破壞性實驗，為相關的工作人員開了先河，給他們提供了豐富的經驗，讓他們可以借鑒學習，但是，在不同的地點，不同的高壓設備之間都是不大一致的，所以這些方法并不是所有設備都能使用的，因此不能得到良好的應用，那么在真正的實踐中，進行一定的改變與優(yōu)化是必須的，只有這樣，才能讓維修工作做得更好，才能改變這種現(xiàn)狀。