电气设备的绝缘预防试验方法和安全措施的分析

发表时间:2021/5/7   来源:《中国电业》2021年4期   作者:朱明辉
[导读] 进入21世纪后,城市化进程越来越快,城市发展对电力资源的需求量也越来越大,促进了我国电力行业的快速发展。

        朱明辉
        广西桂东电力股份有限公司供电公司  广西梧州市543000
        摘要:进入21世纪后,城市化进程越来越快,城市发展对电力资源的需求量也越来越大,促进了我国电力行业的快速发展。在供电企业的发展过程中,如何提高电力系统运行的可靠性和安全性是摆在企业面前的首要任务。在电气设备长期运行的过程中,不可避免的会发生不同情况的突发事故,比如:会受到电压、化学、物理等外界因素的干扰。笔者结合多年变电站工作经验,通过分析多起高压电气设备事故后,发现多数电力事故的发生原因是高压电气设备的绝缘性能受到一定程度损害。如果绝缘体性能降低,一定会对电力系统的正常作用和运行造成不良影响,严重时还容易出现重大事故。
关键词:电气设备;绝缘预防试验;安全措施
前言
        一般而言,供电企业的电力设备发生事故的主要原因是设备的绝缘性能不满足相关技术要求,而且设备绝缘装置的质量水平直接关系到一个设备正常使用寿命。电力设备的绝缘性能、温度、电压大小等因子也决定着电力设备的运转效率。在这些要素中,绝缘性能是影响电力设备运转的关键因素,如若在实际工作中,供电企业所使用的电力设备的绝缘性能比较差或者甚至不具有绝缘性,那么会严重影响导电的效果,最终影响电力装置的正常运行,甚至发生严重的电力事故。因此,设备的绝缘性水平是检查和核查电气设备的重要指标之一,供电企业要努力提升电力设备的绝缘性能。
1电气设备绝缘预防性试验的重要性
        电力装置内部的构成部分,如绝缘体材料以及性能在电力装置运行时间以及安全性方面起着主导作用,这也就说明检查设备是否具有良好的绝缘性是评价电力装置安全性和运行寿命的重要依据。相关工作人员在检查绝缘性的过程中,主要检测方面包括设备的化学稳定性、电气性能、热稳定性等,然后按照结果再全面的评价电气设备的绝缘性。根据评估的结果,采取适当的措施去维护和检修设备,进而保证设备的运营安全。对设备进行绝缘性的检测可以有效保证设备的安全运行,供电企业检测完设备的绝缘性以后,找出绝缘体内部具有的问题,然后制定有效的措施维修解决问题,如果问题比较严重,必须要及时更换电气装置,以此来预防运行的过程中设备出现故障和问题,导致供电企业巨大的经济损失。
2绝缘预防性试验的主要分类
        目前测试高压电气设备绝缘预防功能的测验主要分为两大类:破坏性测验以及非破坏性测验。其中破坏性试验主要分为两类,一是交流耐压测验,二是直流耐压测验,在实际检测设备的绝缘性过程中,人们通常使用高压电来实际测量,这样比较容易找出设备中的缺陷以及优点。可是与其他测验方法做比较,这种实验方法容易破坏受到检测的设备,而且破坏程度还比较大。所以,在实际使用这类测验方法时,一定要对设备进行额外的非破坏性测验,只有检测结果符合标准以后才可以使用该种测量方式。在实际试验的过程中,如果高压电气设备具有部分受潮的情形,则需要对该设备采取去潮的措施,然后才可以进行破坏性测试。因此可以很明显的发现,非破坏性测验的具体操作形式就是使用比较低的电压来检测设备的绝缘功能,然后减小对设备绝缘性的影响力。可是相比较而言,这种测量方法虽然可以准确的发现设备内部存在的不足,可是在绝缘性测量结果的准确性度方面依然具有很大的局限性。
3高压电气设备绝缘预防性试验的基本原理
3.1泄漏电流的相关测试
        通常情况下,供电企业在使用电气装置的生产过程中,电气设备承受的电压很高,因此,使用相应电压等级的直流兆欧表,以进行测试。在检测运行设备的泄漏电流情况时,如果设备的绝缘性能高,那么泄漏电流和电压两者之间的联系大致是一条直线,同时上升速度慢;如果绝缘受潮,那么泄漏电流的增加速度就比较快;当绝缘性能不足时,泄漏电流就会急剧增大,因此这种情况下两者之间的关系便不是直线。因此,通过泄漏电流和电压之间的关系图,可以清楚明了地分析和评价绝缘状态,这样也可以更容易更发现设备中所具有的问题。
3.2绝缘电阻测试和吸收比
        变压器电压等级为35kV及以上,且容量在4000kVA及以上时,应测量吸收比。吸收比与产品出厂值相比应无明显差别,在常温下应不小于1.3;当R60s大于3000MΩ时,吸收比可不作考核要求。变压器等级为220kV及以上,且容量为120MVA及以上时,宜用5000V绝缘电阻表测量极化指数。测得值与产品出厂值相比应无明显差别,在常温下不小于1.5;当R60s大于10000MΩ时,极化指数可不作考核要求。这是因为容量很大的电气设备,在60s的时候吸收过程没有结束,吸收电流i2不为零,所以吸收比小于1.3,不能认为设备有缺陷。

另外对电压等级为10kV,且容量在4000kVA以下的配电变压器,可以不测吸收比、计划指数,其绝缘电阻以R60s值为准。这是因为对于容量较小的电力设备,吸收过程短,15s的时候吸收电力i2已经降为零。所以吸收比也小于1.3,不能认为设备有缺陷。对于要求测量吸收比的变压器,一般来说,如果R60s和吸收比都不合格,那么说明被试品脏污潮湿或者内部存在缺陷。如果R60s合格但是吸收比不合格,特别是设备以前吸收比合格,最近不合格。需要高度警惕,说明设备内部绝缘可能已经严重老化,随时会击穿损坏。有条件的话尽量及早检修或更换。如果R60s不合格但是吸收比合格,说明设备内部绝缘材料本身的性能还好,可能是因为受潮等因素导致R60s不合格。
3.3直流耐压相关试验
        相关工作人员在测验绝缘电阻的过程中,还可以增加测试设备的直流耐压,进而通过数值的变化来评价和估计设备内部的具体情况。与此同时,在直流耐压测试的过程中,同时还能够测试设备泄漏电流的情况,并且将这两个数据结果进一步整合归纳和研究,以便有效的查明出电气设备中绝缘存在的问题。供电企业在检测设备方面,不仅会使用直流耐压的试验,还会进行交流耐压的试验,可是将这两种试验进行对比,就可以很明显的发现直流耐压试验使用的机器设备比较轻便,而且使用方便,不容易对绝缘造成大的破坏。不可否认,任何事物都不是完美的,具有优点的同时肯定伴随着缺点,绝缘内部产生的电压分布不均匀,并且与直流耐压测验相比较,交流耐压试验与运行实际更加符合。
3.4交流耐压相关试验
        工作人员在使用交流耐压试验检测绝缘性能的过程中,具有十分严格的要求和规范,因为只有这样才可以及时准确的发现设备中绝缘具有的缺陷和问题,交流耐压试验因为具有比较高的工作效率,因此它逐渐作为我国供电企业检测设备绝缘性能最为有效的方法。可是,当被检测的设备在检测的过程中,设备自身的绝缘本身就有问题,那么在使用交流电压对设备检测的过程中就会严重损害被检测的设备。所以,进行交流电压检测设备之前,必须提前做好许多辅助工作,如吸收比、检测泄漏电流、介质损耗绝缘电阻。只有在没有发现任何问题的基础上,才可以采取下一步,即检测设备。
4高压电气设备绝缘预防性试验的管理措施和方法
4.1完善组织安全的相关措施
        为了更加有效的保证工作人员在工作过程中的安全,必须严格规范和监督所有工作人员的工作,制定相应的规章制度,同时必须严格的落实与执行,只有这样,才可以为设备绝缘的检测工作提供重要的基础,在检测设备以前,相应的管理人员还需要填写好工作票,认真执行企业具体的规定,在作业过程中进行监督和看管,进而有效预防意外事故的出现,保证工作人员的人身安全。在实际检测工作中,必须要做好人员协调的工作,由两个人或者是更多人完成操作,并且保证进行工作的指导人员具有丰富的工作经验和良好的专业水平,从而很大程度上保证设备的安全。
4.2完善技术安全的相关措施
        供电企业检查设备的时候必须要为预防性的试验做好充分的准备工作,以便有效的保证设备在接地方面的安全以及设备运行的稳定,在对设备进行测验之前,还需要认证保证工作人员的安全性,完成设备的接地工作以后,应该挂上相对应的安全标识牌子,并且安装好围栏等防护设备,同时由专业的工作人员进行操作上的指导,以便更加有效的保证工作人员的安全问题。负责电气装置检测工作的工作人员必须具有高度负责的态度,承担自身应有的工作责任,履行好自己的工作职责,不仅要保证电力设备系统的正常运行,而且还要准确科学的检测出设备内部潜在性的危险因素,并且认真分析和研究这些危险因素,结合自身具有的专业知识制定具体的、行之有效的措施去做出相应的整治与修改,与此同时还要确保自身的安全。
结语
        综上所述,供电企业在管理电力设备运行时,要加强对电力设备的绝缘测验,通过该测验便可以有效的保证电力设备运行的可靠性、安全性、稳定性。所以对于工作人员,必须要加强对他们的培训与教育,努力提高工作人员的专业技能和专业素养,保证实验结果的准确。同时,还需要不断地更新、检查以及维修试验设备,确保试验设备良好性能的发挥,进而促进电力运行系统的正常运行,为电力行业的可持续发展提供基础。
参考文献
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作者简介:朱明辉(1981-),男,广西藤县,本科,工程师,研究方向:高压电气设备试验、继电保护调试。
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