高压电气设备绝缘的试验方法探析论文_杨力源,崔超,张沛

高压电气设备绝缘的试验方法探析论文_杨力源,崔超,张沛

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文摘:文中对高压电气设备绝缘的试验方法和在线测试工作进行了探析,对诊断方法做了进一步分析,提出了预测高压电气设备绝缘寿命,按寿命和工况定期组织试验检测的建议。希望本文论点对电力系统高压设备检修和管理工作有指导意义。

关键词:高压;电器设备;绝缘;试验方法;探析

高压电气设备是电力系统中广泛应用的一类电气设备,绝缘特性是高压电气设备的必要属性,是施加高压电源能安全运行,保证高压电力能源正常输变、供应用户的必然要求。绝缘试验是保证电气设备正常运行不可缺少的措施,是保证电力系统正常稳定运行的有效手段,是电气设备绝缘监测的重要组成部分。电力行业普遍认为,高压电气绝缘试验就是检查电气设备的绝缘和主要电气参数能否满足高压电正常转输需要,检测新安装的高压电气设备高压工况下存在哪些缺陷和不足,保证了高压电气设备使用和检修质量,在整个电力系统的发展中发挥着重要作用。为了能更好的进行高压电气设备绝缘试验,国家专门颁布了《电气设备预防性试验规程》和《电气设备移交试验标准》两个技术标准文件。影响电气设备内部性能的因素很多,如电气性能、机械性能、使用寿命、监测情况、局部放电等。在绝缘试验中,需要许多高压电气测试设备,如介质损耗测量仪、电容和电感检测器,使用这些测试设备可以及时检测、检查、诊断设备缺陷。

1高压电气设备绝缘的试验方法和在线测试

1.1常规测试方法

常规测试方法是指按高压电气设备绝缘试验周期对设备绝缘材料的综合性能进行检查,以便及早发现高压电气设备内部存在的一些隐患,并采取对应的措施进行检修、修复。主要的测试指标有电阻绝缘、介质损耗因数、直流漏电、直流耐压、交流耐压等。

1.2大修试验测试方法

大修试验是指对大修后高压电气设备综合性能测试,测试指标是设备的所有的检查项目,不仅仅包括常规检查项目,还包括绝缘电阻、局部放电等。

1.3特殊诊断试验方法

特殊诊断试验是当定期测试或大修测试得到的结果中发现出现问题时,只能通过测试结果发现问题,但没有问题具体体现和表述,必须要进行某些特定的诊断试验,查明问题的具体属性、大小和位置。如空载电流、短路阻抗、振动试验等。

1.4鉴定试验测试方法

鉴定试验测试主要是验证高压电气设备的使用情况,预测设备的寿命,确认如发电机或照相机定子绕组绝缘老化鉴定、变压器绝缘板聚合度等设备易损件是否需要更换,检查设备是否需要更新换代。

1.5电气设备的在线测试

在线监测技术和方法在电气设备测试中的应用越来越广泛。在工作电压下对在用高压电气设备实行连续在线监测,使检测结果在精度和准确度上都比停电测试的更加真实,误差也更小,而且还能及时发现一些设备细小的问题、潜在的隐患。目前,发达国家在电气设备在线监测方面的应用比较好,通过在线监测应用,能在电气设备故障初期可以及时发现隐性故障因素,及时组织调整和修复,避免故障发生发展乃至事故的发生,大大提高了供电的可靠性。

1.6主要绝缘试验仪器、仪表

目前,高压电气设备绝缘试验使用的试验机和试验设备正逐步向数字化、机械化进军,试验精度和效率大大提高。高压电气设备测量仪器方面已经基本实现了操作、检测自动化和检测结果数字化,测量仪器的数字显示清楚、准确。如果希望能够将波形的显示和测量值进行离线分析,就要求电子示波器必须能实现高精度的数字存储,具备了设备的测试和分析功能,而且能够随时打印。

2高压电气设备的绝缘诊断

使用绝缘电阻等传统绝缘测试方法,通过测试结果诊断和分析,可以对设备的绝缘系统状态进行准确判断,对设备绝缘性能进行分析,及时发现高压电气设备绝缘方面存在的问题,及时采取检修和补救措施。根据不同的高压电气设备,设备不同的部位和不同的性能需要许多针对性地测试方法。

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2.1绝缘电阻诊断试验方法

绝缘电阻诊断试验有两种测试方法,分别是吸收比测试和偏振指数测试。吸收比试验就是指试验变压器的吸收比是否符合标准规定。不符合规定标准的,即使其绝缘值很高,也被视为不合格产品。偏振指数测试则是利用短时间测试对偏振情况做出判断。因此,就测试介质而言,吸收比测试通常需要1分钟,但极化过程在介质中尚未完全完成和停止,不能真实有效地反映绝缘状况。极化指数测试通常需要10分钟。虽然中期过程尚未完成,但测试基本停止处于稳定阶段,极化指数能更准确地反映绝缘情况。

2.2设备绝缘抗干扰试验方法

测量电场干扰时介质损耗一般使用抗干扰方法。具体常用的方法有频差法、电子相移抵消法、电源反向计算法和自动计算法。根据高压电气设备实际运行情况,采用功率倒推法和自动计算方法对设备干扰较大,测试结果的误差也较大,而需要改用新的试验技术,引用新的频差法和电子相移消除法进行测试试验,这种方法操作简单,测试数据准确,在很大程度上提高了工作效率。

2.3测量外护套和内衬的绝缘电阻测试方法

当绝缘电缆负荷在35KVA以上时,要通过测量外护套和内衬的绝缘电阻,可发现设备的潜在问题。当绝缘电缆负荷低于35KVA时,可以通过直流耐压试验,既能组织有效地检测,又能保护电缆绝缘电阻。

2.4其他特殊的试验方法

2.4.1工频串联谐振法。采用工频串联谐振法对气体绝缘设备和大型发电机的高压设备进行检测。

2.4.2变压器油色谱试验。通过分析油中溶解气体的变化,可以发现变压器存在的问题。

2.4.3交流电源频率基准电压测试。可通过交流电源频率基准电压测试来测试避雷器是否合格。

3、根据周期性开展高压电气设备绝缘试验

3.1设备绝缘寿命的预测

回顾国内外电力行业绝缘测试的发展,国家生产出的高压电气设备质量越好,就更重视设备运行的维护,设备本身性能越好,设备运行可靠性也相对越高。而在所需的检验设备中,对检测项目的需求相对较小,设备检测周期相对较长,甚至在某些特殊情况下一些设备无需进行测试。绝缘寿命预测是电力工业领域研究的一个重要方面,也是高压电气设备测试的主要目的。特别是对于工作时间较长的旧设备,绝缘寿命预测效果更是显著。例如,通过发电机、变压器等高压电气设备的寿命预测,可以大大提高企业的经济效益和工作效率。维持和保证环境差、负荷大、易老化的高压电气设备继续安全运行的前提是,准确预测设备的剩余寿命,认真组织设备的检修和维护。

3.2周期性绝缘试验

根据设备绝缘寿命的预测结果,我们可以得出所有高压电力设备的寿命,清楚目前所处的时间节点,清楚当前电气设备的技术状况,根据实际绝缘状况,制定不同设备的试验周期,根据周期、运行实际进行周期性绝缘试验,更加有效地组织对所有高压电气设备进行科学的管理、检测、维护。随着绝缘设备使用寿命的增加,设备的可靠性将逐渐降低。当可靠性低于某一预定值时,绝缘寿命将到达终点,设备也将退出运行进行相应的处理。

结束语:绝缘试验能够实现高压电气设备性能和运行状态诊断,有效分析设备动态,及时各种问题隐患,采取针对性处理措施,保持设备完好和正常运行。我们要按照高压电气设备的检测周期,针对检测项目选用适当的试验方法,科学高效组织绝缘试验测试。保证电气设备始终处于很好运行状态

参考文献:

[1] 孙学文,陈龙.GPS 技术在架空送电线路测量中的应用及质量控制的初探[J].科技创业月刊,2009,(12).

[2] 胡吉伦,邹贤尧,李慕清.利用 GPS 进行城市规划区送电线路测量的方法[J].电力勘测设计,2005,(4).

[3] 邱春福.全站仪在架空送电线路测量中应用的若干问题初探[J].电力勘测,1996,(4).

论文作者:杨力源,崔超,张沛

论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期

论文发表时间:2018/12/19

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