胜利石油管理局有限公司电力分公司 蔡大群 任宁 范永涛
摘要:我国的高电压绝缘技术在不断发展过程中取得了重大的成绩,为我国的电力系统提供了有力的保障,但是在未来的发展过程中,要加强创新意识,不断增强我国的创新能力和创新水平,通过对高电压绝缘技术的技术革命,使其能够不断地推动我国电气工程的发展。
关键词:高电压;绝缘技术;应用
高电压存在于电介质及系统中, 与绝缘材料和设备组成了一个不可分割的整体。几年来随着电力系统输送容量的不断扩大,供电质量成为电力企业非常重视的问题,人们开始对高电压绝缘技术等关键领域给予更多的关注。
1.技术概述
高电压绝缘技术属于电气工程领域, 主要包含高电压与绝缘体的结构、防护、过电压高压绝缘结构及优化、气体放电与气体绝缘技术、电介质材料破坏机理及性能提高等多项技术。对于这一技术领域加以研究和分析,对于电气工程学科的发展具有很大的推动作用。
高电压设备的外绝缘材料, 在传统的技术中多使用电工陶瓷。这种材料具有很好的电气性能,为电力生产提供稳定的工作环境,具有很强的机械能力。但是电工陶瓷具有易碎的问题,抗冲击能力较差,拉伸强度较低,因此,在实际生产运用中也容易造成事故和故障。随着科技的进步, 当今有很多新型的、功能优良的替代品已经在实际生产中得到了运用。例如新型复合绝缘技术, 其具有的有机材料的优良性能, 如乙丙橡胶、脂环族环氧树脂、硅橡胶等,都具有很好的环境适应性和电气功能的稳定性。在经过改良后,新型复合绝缘材料的应用十分广泛。
2.高电压绝缘技术的绝缘判断
高电压绝缘的强度容易受到周围很多因素的干扰, 因此要保持绝缘性能良好,就要采取必要的预防手段加以监测。绝缘试验就是一种很好的方法, 可以及时检测出电气设备的安全隐患和缺陷,避免在工作中引起电气系能参数的改变。当今使用的绝缘试验主要针对的是直流泄漏电流、直流耐压、介损、电阻等试验。经过试验的绝缘体性能完全可以应对电器设备的运行要求,保持良好的运行状况。而且通过试验可以很好地预估绝缘体的老化等问题, 避免由于检查的疏忽造成运行中出现意外事故,带来重大损失。在进行绝缘检测时,应注意的问题包括:
(1)定期检查电力变压器,对变压器中的溶解气体的色谱等进行分析,发现变压器的不足和缺陷,及时维护或者更换。(2)对变压器中的含糠醛量、含水量以及纸板聚合度等进行检测,发现上述含量出现异常就要及时更换绝缘体。(3)使用固体环氧树脂绝缘的电流互感器进行局部放电试验。(4)采用交流工频参考电压的方法,在交流阻性电流测试或者直流电压实验中发现不合格的氧化锌避雷器时应进行多项检验,确认无误后可以继续使用。(5)对绝缘电阻进行试验过程中,如果发现变压器的吸收出现异常,如虽然绝缘电阻值的对值较高,但是出现吸收比偏小的现象,就有可能是不合格的变压器,应该予以禁用。采用了极化指数试验后, 对介质的吸收比的试验时间只有60s,但是这个过程是复合介质中的极化过程的初始阶段, 在完全进行绝缘试验时极化指数可以达到600s, 介质极化过程初步接近基本的格局,可以准确反映出绝缘的受潮情况。(6)在进行交流耐压试验过程中,大容量的试品采用的是工频串联的谐振方法,例如SF-6 等大型发电机。使用工频谐振的方法频率较多,也被广泛认可。(7)在设备经过介质损伤测量后,为了抗击电场的干扰,我们会采用抗电场干扰的方法,例如电子移相抵销法,操作简单,方便耐用,大大提高了使用效率。
3、高压试验
(1)对于高压绝缘试验中的工作电压的试验,目前来说可采取破化性、非破坏性等几种方式。第一种方式是将设备上的电压设置为超过设备能够承受的电压,然后,对于设备的耐压能力等进行测试, 如果在试验过程中设备出现了绝缘可靠性的破坏,就说明其绝缘能力下降。第二种方式是采用较低的试验电压进行设备的绝缘情况的测试, 如果得到的数据是正常的,则设备的绝缘情况良好,如果设备的绝缘情况异常,则得到试验电压数值也会超过正常值范围。
(2)高压试验还可以分为定期和大修等试验方式。前者是在大修期间或者后期对电压进行检测, 后者是定期对电压的测试,需要使用到机械类的装置,如断路器等,采用分闸合闸的方式,对穿心螺栓绝缘电阻、电动机定转子间隙等展开测量和测压, 通过气体色谱分析等方法对设备进行检查, 排除隐患。还有一种试验方法是采用深层次检查的方法对具体障碍进行试验。
4、高电压绝缘技术的应用和展望
(1)高电压绝缘技术具有不同类型,包括电力系统的电压防护、电磁暂态仿真技术、脉冲功率技术、电力设备在线监测技术等等。无论是何种技术手段,在电介质材料的性能提高方面都有着绝缘好、导热性好,保护作用强的优点,但也是存在着屈服值低、亲水性高的缺点。因此,应尽量趋利避害,才能在电力系统的工作中得到很好的利用。高电压绝缘技术包含了气体、液体和固体三种类型,拥有的工作流程和工作步骤由于工作对象和实际情况会发生差别。充分掌握工作原理,使用恰当的工作方法,才能将工作特征展现在相关领域中,发挥最有利的作用。在所有的电气设备中, 高电压设备的外绝缘材料有很大一部分是裸露在空气中的,这部分包含了外绝缘等设备和材料,高电压设备的外绝缘又包括了室内设备的外绝缘和户外设备的绝缘, 绝缘材料的放置方法,绝缘技术的发挥程度,都与配套设备中的绝缘材料的质量、性能等有直接关系。这些材料的机械性能、拉伸强度,都可以决定高电压绝缘技术的发挥好坏。
(2)高电压绝缘设备的绝缘体容易由于积污物导致的设备老化,出现闪污、电动力的不足,影响供电使用。因此,在日常的设备检查与清理过程中,应注意防止设备表面凝露,在恶劣天气,如雷击、雨雪等,或者自然灾害,如地震、滑坡,极其容易发生漏电导致故障发生。因此,应对高电压绝缘材料加强日常的养护于更换,减少有害物质对高电压绝缘材料的侵害,在绝缘材料的选择上,尽量选择耐热性、导热性、环保性好的产品,因此今后高电压绝缘材料的开发与改善也是需要长期关注的问题。
(3)高电压绝缘技术的发展需要不断革新,以满足电力企业供电运行的要求, 发展形势促使着电力企业必须不断提升级关技术,将高压电绝缘技术放在较为重要的战略位置,从根本上提高高电压绝缘技术的创新和新型材料的使用。
结语
本文对高电压绝缘技术的发展进行了探讨, 从该技术对电力企业的重要性上, 可以看到这一技术在未来电力企业发展中的前景是十分广阔的。随着我国电力运营的快速发展,高电压绝缘技术也会得到不断的提升, 帮助电力企业更好更快更稳定的运行,获得更大的效益。
参考文献
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