赵翔 张瑞东
内蒙古超高压供电局 内蒙古呼和浩特市 010080
摘要:高压电气设备绝缘技术是指利用电子技术、计算机技术和检测技术,通过采集、传输、数据处理和逻辑判断来监测电气设备的运行状况,从而确保电气设备的有效应用电力系统的可靠性将直接影响人们的日常生活和生产电力的安全,当设备绝缘性能降低时,会导致停电,造成无法估量的经济损失。
关键词:高压电气设备;绝缘试验;新技术
引言
如今,社会对电力提出了越来越高的要求,这在很大程度上扩大了电力设施建设和运行规模,但在某些地区依然会出现大面积停电的情况,造成难以估计的经济损失。电气设备长时间处在高压条件下,其自身绝缘性能可能会出现变化,当绝缘性能严重降低时,可能会引发绝缘故障,对整个电力系统造成损害。防止这种现象发生的前提是做好高压电气设备的绝缘试验,而在当前局势下,常规试验方法或技术已经无法满足要求,或存在效率低、不准确等问题,因此有必要积极探索新的绝缘试验方法和技术。
1绝缘试验对电气设备的重要性
电气设备实际运行时,一直处在不同外界因素直接或间接作用下,设备自身性能可能出现明显变化,可能对设备性能造成影响的因素有环境、电场及压力等,设备处在这些不同因素共同作用下,随时可能发生故障,使电力运行发生中断。基于此,在高压电气设备正式投入使用之前,要对其开展必要的绝缘试验,通过试验确定设备能否达到运行要求,并明确设备抵御外界因素影响的能力,从而制定针对性的改进措施,最终保证整个电力系统能够安全可靠地运行。
2试验主要内容
2.1绝缘电阻
影响高压电气设备绝缘性能的因素有很多。长时间使用后,保温材料会老化,原有保温性能会逐渐降低。隔热层也可能会受到在隔热层表面累积或隐藏其他物件的影响。在某些情况下,气候变化、空气湿度和绝缘材料湿度也可能导致设备绝缘退化。对绝缘材料的强度进行了测试,测试结果可以判断绝缘性能。绝缘电阻检测具有较高的操作性和广泛的应用面积,是最常用的绝缘试验方法。在绝缘电阻检测中,通常需要使用电阻测试仪作为检测设备来测量设备的绝缘电阻值。这种仪器的类型和规格各不相同,在绝缘电阻检测时,应根据需要选择不同的型号。为了保证检测结果的准确性,减少检测误差,应根据预防试验规定进行规范试验,并按工艺进行试验。
2.2对于介质损耗正切角试验
研究结果表明,当高压电气设备连续运行时,其绝缘缺陷和介质损耗角之间有着十分密切的联系,当使用体积较大时,介质损耗角变大。根据介质损耗角情况,能判断出设备绝缘材料实际损耗,通过相关试验,可以反映得到设备绝缘体和系统运行之间的关系,为找出并处理潜在的问题提供可靠参考。
2.3耐压试验
试验是指在设备上添加高于日常使用的电压,并在高压状态下测试设备。由于测试电压高,日常使用问题将会扩大,这将有助于相关人员及时发现和分析风险地区。但是,该方法会引起电气设备的相应损坏,高压会引起事故,特别是在绝缘已经损坏的设备经过检修的情况下,事故概率会增加,因此预防性绝缘试验通常是基于正常和安全的条件进行的。这种类型试验通常具有精确的结果,是绝缘预防性试验中一类最核心的方法。
2.4对于谐振耐压试验
这是一种相对新颖的试验检测方法,如果待试验设备有很高的电压等级,则其试验过程中需要的电压也会很高,当设备试验所需电压达到110kV以上时,采用常规变压器将无法满足试验要求,此时就需要用到谐振的方法来得到更高试验电压,以满足设备绝缘试验对电压提出的基本要求。
通过对电压谐振的合理应用,能减少试验变压器实际容量,能十分方便地获得所需试验电压,进而准确检测出设备存在的缺陷或损伤。然而,该方法存在一定的不足,即在试验过程中往往要用到电压电容或者是电抗器,对现场操作可能带来很大影响,使操作难度变大。
2.5直流耐压
这种试验方法的优点是较温和,对设备隔热层的危害较小,试验过程中很少对隔热材料造成损害。此外,与其他预防性试验相比,这些试验所需的设备并不严重。直流压力强度试验更适用于局部缺陷检测,可以更准确地获得绝缘检测结果,对于某些特定检测对象,直流压力强度试验应用更广泛。特别是直流压力强度试验的范围优于交流压力强度试验。
3绝缘试验新技术
3.1变压器在线监测
在运行过程中,变压器分解绝缘油产生相应的气体,绝缘监测装置分析气体含量和局部放电情况。当设备绝缘技术的应用质量降低时,绝缘油中的气体排放情况也可能异常,因此根据气体监测结果可以准确地发现运行故障,变压器也可能因局部放电而出现在应用中,从而但超声波隔离技术不能准确确定放电故障区,检测不到放电问题的严重性,因此需要将超声波检测技术与气体分析技术相结合。
3.2氧化避雷器在线监测
在应用氧化偶联苯装置的绝缘监测技术时,分析主要应用于设备的老化和湿度容限,设备长期处于潮湿状态时,会影响绝缘装置的应用质量,从而使设备的使用寿命 并且,当设备的工作能力低于合理范围时,会引发停电,因此,首先要监测避雷器的泄漏情况,设备故障时,电阻电流可以大幅度增加,并采用监控技术 它能够实时比较和分析实际运行数据中的异常,并根据比较结果确定故障发生的区域。 通常,避雷针装置配有接地引线,绝缘监测装置安装在引线上,电阻电流和其他值可以准确测量,以确保监测结果的准确性。
3.3红外线技术
设备内部发热现象可通过对设备外部的观察或检测来发现,具体就是借助红外线技术来诊断。如果设备的密封性较差,或因进水、绝缘材料老化及介质损耗严重等原因,导致设备自身绝缘性能大幅降低,将可能引起局部放电现象,严重时将造成击穿。以上问题发生的预兆就是热场分布表现为上高下低,且实际温度超出设备正常运行条件下的温度范围,这也是局部放电过程中一般伴有局部发热情况的原因所在。另外,当对负荷予以调整时,若设备红外热像无显著变化,则说明该设备的绝缘性能存在问题,应进一步查验和分析。
如果内部导电回路发生故障,如接触不良、接触电阻大幅增加导致过热等,则可通过对红外热像进行扫描,先确定设备导电回路是否存在接触不良等问题,并进一步确定故障所在具体位置,以设备表面温升情况为依据,判断故障程度。如果设备的温度已经明显超出相关标准提出的允许范围,则可通过对温度超标具体幅度、设备实际负荷、设备在系统中的重要程度、设备可承受的最大机械应力的分析来确定设备缺陷属于那种类型和缺陷的基本性质,当设备在较小的负荷条件下就表现出明显温升时,相关人员必须引起高度重视。
结束语
综上所述,绝缘试验是保证高压电气设备乃至整个电力系统始终处在安全可靠运行状态的重要工作,能起到预防事故发生的作用。为适应日益发展的电力系统建设和运行需要,高压电气设备的绝缘试验也要做到与时俱进,在充分保留现有试验方法及技术优势的基础上,努力探索全新的试验技术,比如红外线诊断技术等,以此通过对这些新技术的应用,大幅提高绝缘试验技术水平。
参考文献
[1]贾君.试论高压电气设备绝缘试验的新技术尝试[J].城市建设理论研究(电子版),2017,{4}(30):4.
[2]黄浩.高压电气设备的绝缘试验及新技术探究[J].企业技术开发,2017,36(10):84-85+125.
[3]黄斌.高压电气绝缘试验中常见的问题[J].电子技术与软件工程,2017,{4}(18):231.
[4]金峰.高压电气绝缘试验中的常见问题分析[J].工程技术研究,2017,{4}(09):141-142.
[5]黄涛.探析高压电气设备绝缘试验的新技术[J].山东工业技术,2016,{4}(23):190.