高壓電氣設備絕緣及技術監(jiān)督研究

鄧曉帆 劉文鵬 陳曉桐

摘? ?要：工業(yè)革命后，隨著電氣進入人們的日常生活，人們的生活品質(zhì)不斷提升，生活工作也越來越依賴電力。然而停電狀況時有發(fā)生，尤其是一些大規(guī)模的停電會造成很大損失。高電壓對電力設備的絕緣性能造成很大傷害，甚至可能導致絕緣故障，從而嚴重影響電力系統(tǒng)的正常工作運行。基于此，本文首先介紹了變壓器絕緣監(jiān)督，接著闡述了電氣試驗，最后進行了絕緣電阻試驗。

關鍵詞：絕緣監(jiān)督? 電氣試驗? 變壓器? 絕緣電阻

中圖分類號：TM85? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）09（c）-0097-02

電氣設備的運行會受到各種因素的影響，比如：高壓、機械、腐蝕度、外部電場以及環(huán)境等。在這些因素單一或組合影響下，電氣設備的性能會逐漸發(fā)生改變，極易出現(xiàn)各種故障甚至會停止運行。這些影響因素不可避免，所以電氣設備出現(xiàn)故障也屬正常情況。為保證運行安全，避免一些危險狀況的發(fā)生，應提前對待使用的高壓電氣設備進行絕緣試驗，在絕緣性能良好的前提下再投入使用，保障電力系統(tǒng)能夠正常運行又不會產(chǎn)生危險。

1? 變壓器絕緣監(jiān)督

1.1 設計與選型

變壓器在設計和選型的過程中要考慮到諸多影響因素，一方面與變壓器自身性能相關，一方面與使用成本相關。目前已經(jīng)有許多變壓器設計與應用指導準則，所以在設計時應首先參考這些準則，并遵守其規(guī)定內(nèi)容。常見的指導準則有：《GB 1094.1～4.5 電力變壓器》、《GB/T 17468 電力變壓器選用導則》等。在這些導則的指引下，設計并選用一些結(jié)構合理、性能優(yōu)良、經(jīng)驗成熟、安全規(guī)范的變壓器，除此之外，還應考慮到實際運行中電壓器的性價比，從經(jīng)濟角度考慮，盡量延長變壓器使用壽命，節(jié)約成本。

1.2 變壓器運行監(jiān)督

在變壓器出廠到投入使用的過程中也有許多注意事項。變壓器不能受損，所以在運輸過程中要格外注意，采取多方面措施保證變壓器不會受到外力損害，另外，還必須配備三維沖擊記錄儀，以方便實時監(jiān)控變壓器狀況。一旦變壓器順利運輸至發(fā)電廠，就要由制造廠商、運輸人員以及發(fā)電廠相關人員共同接收檢驗，保證變壓器的完整。同時，三維沖擊記錄儀也轉(zhuǎn)交至發(fā)電廠，再由發(fā)電廠將沖擊記錄存檔保存。變壓器檢驗合格后進行安裝，安裝前必須要測定密封氣體的壓力和露點值，來檢驗變壓器是否被絕對密封，倘若發(fā)現(xiàn)固體絕緣已經(jīng)受潮，則應盡快作出相應處理，在此檢驗合格后再進行后續(xù)的安裝和使用。

2 電氣試驗分類以及注意事項

電氣試驗按照不同的分類方式又可分為許多不同的種類。以下介紹按照實驗方式及試驗要求和性質(zhì)的分類方法。

2.1 按照試驗方式分類

電氣試驗包括以下四種：出廠試驗、驗收試驗、檢修試驗以及預防性試驗。就出廠試驗來說，這是必不可少的一個步驟。電力設備的生廠制造商在設備生產(chǎn)好后移交給發(fā)電企業(yè)前必須要進行出廠試驗，國家有相關標準及技術條件規(guī)定這一試驗步驟，其目的是淘汰不合格設備，并檢查每臺設備的質(zhì)量。一些發(fā)電機及大型變壓器等重要設備在進行出廠試驗時，必須有設備使用單位的相關人員在場，共同監(jiān)督試驗過程。試驗結(jié)束后，制造廠家還應出具完整的試驗報告。

2.2 按照試驗的要求和性質(zhì)分類

一般來說，電氣試驗可以分為絕緣試驗與特性試驗兩大種類，特性試驗指的是針對電力設備的一些電氣或機械特性進行試驗，這些特性往往包括以下內(nèi)容：斷路器分合閘時間以及導電回路的接觸電阻，互感器的變比與極性，速度與同期性等。而絕緣試驗又包括以下兩類：

（1）非破壞性試驗：顧名思義，該項檢驗方法不會對電力設備的絕緣性造成影響，通常使用較低電壓來判斷絕緣是否存在缺陷及缺陷情況。常用的有以下四種試驗方法：泄漏電流試驗法、絕緣電阻吸收比試驗法、油色譜分析試驗法以及介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ試驗法等。這些試驗方法能夠有效發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷，診斷絕緣狀態(tài)。

（2）破壞性試驗：破壞性試驗也稱為耐壓試驗。之所以有破壞性，是因為在試驗時對設備加的試驗電壓高于該設備的工作電壓，因而可能對設備的絕緣性能造成損害。耐壓試驗有直流耐壓試驗和交流耐壓試驗兩種。

2.3 試驗注意事項

破壞性試驗不能先于非破壞性試驗進行，不然可能會造成絕緣設備的不可修復的損害。在非破壞性試驗合格后，方可加壓進行耐壓試驗。值得說明的是，如果絕緣受潮導致非破壞性試驗不合格，也不可立馬進行破壞性試驗，而應先對絕緣進行烘干處理，待絕緣修復后再進行耐壓試驗。

3? 絕緣電阻試驗

各種絕緣材料構成了電力設備的絕緣，而在其上作用的直流電壓和流過其中穩(wěn)定體積的泄露電流的比值稱為絕緣電阻。測量絕緣電阻能夠反映電力設備的絕緣性能情況，能夠發(fā)現(xiàn)諸如受潮、劣化等絕緣缺陷。如果測試結(jié)果高就代表絕緣性能良好，測試結(jié)果低代表絕緣劣化。絕緣電阻測量試驗標準如下：

（1）在測量溫度相同的情況下，絕緣電阻值不能低于出廠試驗值的70%，如果測量溫度不同，應換算到同一溫度進行比較;

（2）常溫下（10～40°）的吸收比不能小于1.3，應和出廠值無較大差別。

3.1 絕緣電阻測量

進行測量絕緣電阻能夠檢查電纜絕緣是否存在受潮或存在局部缺陷。測量時，針對1000V以上的電纜，使用2500V兆歐表對每根電纜每芯測量一次。每次測試時都要將被測芯線懸空，并接表的正端L，同時把剩余芯線和屏蔽及鎧裝接地，接表的E端，靜待1min后，讀取數(shù)值。進行直流耐壓試驗前后都要測量絕緣電阻，以比較絕緣電阻值有無變化。

3.2 直流耐壓試驗與泄漏電流的測量

施加直流電壓后，如果沒有缺陷，那么電纜絕緣中的電壓會按照絕緣電阻分布，如果存在局部缺陷，那么大部分電壓都會分布在和缺陷部分串聯(lián)的沒有損壞的部分上。這樣一來，很容易就能發(fā)現(xiàn)是否存在局部缺陷。

由于泄漏電流的測試和直流耐壓試驗使用的設備和接線完全相同，所以二者可同時進行。但是二者測試的目的不同，直流耐壓試驗主要檢查是否存在包纏缺陷、氣泡、機械損傷以及絕緣干枯等。

4? 結(jié)語

本文介紹了變壓器絕緣監(jiān)督，闡述了電氣試驗，進行了絕緣電阻試驗。電氣設備的運行會受到各種因素的影響，極易出現(xiàn)各種故障甚至會停止運行。為保證運行安全，避免一些危險狀況的發(fā)生，應提前對待使用的高壓電氣設備進行絕緣試驗，在絕緣性能良好的前提下再投入使用，保障電力系統(tǒng)能夠正常運行又不會產(chǎn)生危險。

參考文獻

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