高壓電氣設(shè)備的絕緣預(yù)防性試驗(yàn)淺析

郭毅 蔡龍箭

摘要：作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，高壓電氣設(shè)備正常使用對(duì)電力系統(tǒng)的安全有著重要意義。通過(guò)研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分電氣設(shè)備故障都源自其絕緣性受到損壞，可見做好高壓電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)必不可少。總結(jié)了絕緣預(yù)防性試驗(yàn)操作方法和注意事項(xiàng)，并對(duì)試驗(yàn)中關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：高壓電氣設(shè)備;絕緣預(yù)防;試驗(yàn)

引言

電氣設(shè)備的絕緣性是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要性能，但是在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，隨著設(shè)備使用年限上升，設(shè)備受物理磨損和化學(xué)侵蝕，絕緣性逐漸下降;當(dāng)絕緣性下降到一定程度時(shí)，就容易發(fā)生觸電或短路事故，不僅對(duì)高壓電氣設(shè)備造成了嚴(yán)重?fù)p害，還可能威脅工作人員的人身安全。對(duì)高壓電氣設(shè)備絕緣性預(yù)防實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，可以明確試驗(yàn)過(guò)程中的關(guān)鍵點(diǎn)，提高試驗(yàn)有效性，保證設(shè)備安全運(yùn)行，對(duì)電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要意義。

1電線電纜絕緣故障因素

電線電纜發(fā)生絕緣故障的因素主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：第一，機(jī)械性能。電線電纜的絕緣材料與護(hù)套的力學(xué)性能需要通過(guò)機(jī)械性能反映出來(lái)，涉及到的檢測(cè)項(xiàng)目包括絕緣與護(hù)套老化前后的抗張強(qiáng)度、變化率等。第二，結(jié)構(gòu)尺寸。電線電纜的絕緣厚度、護(hù)套厚度、絕緣偏心度等達(dá)不到要求，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)尺寸不合格，降低絕緣性能，極有可能引發(fā)故障。這和生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)量控制不嚴(yán)息息相關(guān)，一些生產(chǎn)企業(yè)為節(jié)省成本，在擠出過(guò)程中將厚度控制為標(biāo)準(zhǔn)下限，稍有偏差就導(dǎo)致結(jié)構(gòu)尺寸不合格;或沒(méi)有嚴(yán)格依據(jù)工藝要求控制溫度，溫度過(guò)高導(dǎo)致擠出量減少，極易產(chǎn)生偏心問(wèn)題，導(dǎo)致最薄點(diǎn)的厚度不合格;或選用的模具不恰當(dāng)，模間距不合適，沒(méi)有調(diào)整好模具同心度等等。第三，絕緣電阻。電阻是確認(rèn)電線電纜導(dǎo)體材料和導(dǎo)體截面積等性能符合標(biāo)準(zhǔn)與否的重要考核指標(biāo)，所用電阻不合格會(huì)影響電線電纜的性能與壽命，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致電線電纜過(guò)度發(fā)熱，絕緣層塑料杯損壞，引發(fā)短路故障，發(fā)生火災(zāi)。

2絕緣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展歷程簡(jiǎn)要介紹

2.1技術(shù)的初期階段

絕緣在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在發(fā)展初期主要是應(yīng)用簡(jiǎn)單儀器進(jìn)行帶電測(cè)試的，在這一過(guò)程中通過(guò)測(cè)量電流或者電壓的傳輸性能，然后從測(cè)量到的數(shù)據(jù)大概判斷出設(shè)備的絕緣性是否能夠達(dá)到要求，因?yàn)槿绻l(fā)生絕緣故障測(cè)量到的數(shù)據(jù)會(huì)與正常運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)存在明顯差異。但是這種監(jiān)測(cè)手段需要通過(guò)人工操作完成，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中容易受到外界環(huán)境的干擾，出現(xiàn)測(cè)量誤差的概率相對(duì)較大，經(jīng)過(guò)測(cè)量之后的結(jié)果一般也不能完整地反映出整體電氣系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行情況。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間對(duì)其監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的完善以及相關(guān)技術(shù)的改進(jìn)逐漸進(jìn)入了傳感器時(shí)代。

2.2技術(shù)的發(fā)展階段

電氣設(shè)備的管理人員在發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)人工測(cè)量的代表性不足問(wèn)題之后，對(duì)監(jiān)測(cè)模式做出了較大改進(jìn)并應(yīng)用傳感器對(duì)其絕緣性能進(jìn)行測(cè)試。這種監(jiān)測(cè)手段在應(yīng)用中主要是通過(guò)在系統(tǒng)中安裝傳感器從而對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)監(jiān)測(cè)獲得的數(shù)據(jù)可以傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)中，然后將整體系統(tǒng)組成在線監(jiān)測(cè)體系并能夠大幅度提升數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。利用傳感器監(jiān)測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要在于能夠?qū)㈦姎庠O(shè)備運(yùn)行的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，然后將信號(hào)發(fā)送到控制中心對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和控制。通過(guò)這樣的方式能夠大幅度降低監(jiān)測(cè)過(guò)程中耗費(fèi)的時(shí)間，并且測(cè)試結(jié)果的代表性也能大大提高。但是這類系統(tǒng)在信息傳輸時(shí)的效率較低，并且在進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的過(guò)程中不能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)募磿r(shí)性。系統(tǒng)中監(jiān)測(cè)到的信息相對(duì)來(lái)說(shuō)數(shù)據(jù)量較大，如果將其全部輸送到控制中心則會(huì)包含大量的無(wú)用信息，為控制中心工作人員的信息處理效率造成了較大的影響，并且還會(huì)占據(jù)多余的儲(chǔ)存空間，不利于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用。

3絕緣預(yù)防性試驗(yàn)及結(jié)果分析操作方法

目前，我國(guó)相關(guān)企業(yè)對(duì)絕緣預(yù)防性試驗(yàn)的操作方法主要分為絕緣電壓分布測(cè)試、絕緣電阻吸收試驗(yàn)、交流耐壓試驗(yàn)、直流耐壓試驗(yàn)、泄漏電流的測(cè)試、介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)、色譜測(cè)試以及局部放電測(cè)試等種類，各種測(cè)試方法特點(diǎn)和注意事項(xiàng)如表1所示。在電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性測(cè)試中，關(guān)鍵點(diǎn)在于檢測(cè)設(shè)備破損、受潮及老化情況。明確了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，需要系統(tǒng)地分析電氣設(shè)備損耗情況，進(jìn)而通過(guò)特定分析方式來(lái)發(fā)掘隱藏在設(shè)備里的安全隱患。最后，根據(jù)不同的隱患，采取不同的行動(dòng)措施，將事故發(fā)生概率降到最低。為了更直觀地說(shuō)明電氣設(shè)備損耗情況，結(jié)果分析時(shí)常用的幾種方法進(jìn)行展示，如表2所示。

4絕緣性預(yù)防性試驗(yàn)安全措施

4.1技術(shù)方面的安全措施

技術(shù)層面的安全措施主要依靠工作人員的危險(xiǎn)處理技能，在實(shí)際操作中排除安全隱患。具體的工作內(nèi)容如下：首先，在進(jìn)行絕緣預(yù)防性試驗(yàn)前，應(yīng)當(dāng)確認(rèn)設(shè)備線路接地情況，確保設(shè)備安全與穩(wěn)定是保證試驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行的基礎(chǔ)，也是確保工作人員人身安全的基礎(chǔ)，同時(shí)圍繩、安全遮攔以及安全標(biāo)識(shí)牌的設(shè)立也至關(guān)重要的，必要時(shí)可以安排工作人員對(duì)這些安全保障設(shè)施進(jìn)行看守和維護(hù);其次，在試驗(yàn)過(guò)程中，試驗(yàn)人員要嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)指導(dǎo)進(jìn)行工作，切忌僅憑經(jīng)驗(yàn)操作。在進(jìn)入試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，要做好個(gè)人安全防護(hù)準(zhǔn)備。試驗(yàn)結(jié)束后要對(duì)高壓電氣設(shè)備進(jìn)行放電處理，確保設(shè)備中不存在電流。之后應(yīng)當(dāng)由專業(yè)人員拆除設(shè)備接地線;最后，要對(duì)電器設(shè)備進(jìn)行檢修和清理。在絕緣預(yù)防性試驗(yàn)完成后，要分析試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，并針對(duì)試驗(yàn)中暴露出來(lái)的問(wèn)題制定解決方案。作為一名電力從業(yè)者，應(yīng)當(dāng)時(shí)刻保持自身對(duì)專業(yè)知識(shí)的敏感度，對(duì)設(shè)備安全做到認(rèn)真負(fù)責(zé)，不可以滿足于當(dāng)前所擁有的技能，應(yīng)當(dāng)積極學(xué)習(xí)前沿技術(shù)，鍛煉專業(yè)技能，提高安全意識(shí)。

4.2數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確度能夠在較大程度上對(duì)電氣設(shè)備絕緣性能的評(píng)價(jià)造成影響，在這一過(guò)程中主要是根據(jù)絕緣層的電流經(jīng)過(guò)計(jì)算來(lái)評(píng)價(jià)絕緣性能是否能夠滿足運(yùn)行要求，而數(shù)據(jù)分析的過(guò)程主要是根據(jù)計(jì)算機(jī)程序采用自動(dòng)化和智能化處理方式實(shí)現(xiàn)的。數(shù)據(jù)分析技術(shù)通常不會(huì)將具體的計(jì)算過(guò)程表現(xiàn)出來(lái)，而是在對(duì)其絕緣性能分析之后利用文字手段展現(xiàn)到管理人員的計(jì)算機(jī)屏幕中，針對(duì)可能存在的安全隱患利用自動(dòng)化手段進(jìn)行處理。

5絕緣預(yù)防性試驗(yàn)結(jié)果的分析

首先，對(duì)試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)和出廠時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，深入分析絕緣變化的規(guī)律和變化的趨勢(shì);其次，對(duì)相同種類的數(shù)據(jù)和不同設(shè)備的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，找出其中的差異所在;最后，將試驗(yàn)的數(shù)據(jù)與《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的規(guī)范進(jìn)行比較，全面地分析試驗(yàn)結(jié)果，判斷絕緣缺陷是否超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，同時(shí)確定電氣設(shè)備是否存在者相關(guān)的問(wèn)題以及局部是否存在缺陷。在高壓電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)的綜合分析和判斷過(guò)程中往往存在著一定的復(fù)雜性，尤其是試驗(yàn)結(jié)果與技術(shù)要求的規(guī)范相接近時(shí)，試驗(yàn)操作人員必須要有較高的技能技術(shù)，同時(shí)測(cè)驗(yàn)前全面檢測(cè)儀器的準(zhǔn)確度和精度，減少儀器檢測(cè)的誤差，另外還需要考慮氣候條件的影響，如溫濕度影響等，從而保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，保證高壓電氣設(shè)備運(yùn)行的安全和穩(wěn)定。

結(jié)語(yǔ)

電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)操作人員肩負(fù)著重要的責(zé)任，還需要對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和判斷，在絕緣缺陷的檢查過(guò)程中務(wù)必做到不漏檢、不誤判，一旦檢測(cè)出問(wèn)題要及時(shí)檢修或者及時(shí)地更換絕緣體，避免經(jīng)濟(jì)上的重大損失，避免發(fā)生嚴(yán)重的停電事故、安全事故。由此可見，高壓設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)的重要性，同時(shí)對(duì)試驗(yàn)人員的素質(zhì)要求也非常關(guān)鍵，在掌握相關(guān)技術(shù)知識(shí)的基礎(chǔ)上，積累豐富的經(jīng)驗(yàn)，準(zhǔn)確無(wú)誤地進(jìn)行絕緣試驗(yàn)，為電力事業(yè)的發(fā)展保駕護(hù)航。

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