（内蒙古电力集团（公司）呼和浩特供电局 内蒙古 010050）
摘要：随着社会经济的飞速发展，社会对电能的需求量也越来越大，保证供电设备的可靠性也也越来越重要。在电力系统中，保障电气设备安全运行的重要手段就是高电压设备的绝缘老化状态检修，其会在未来的发展中呈现新的意义和内涵。基于此，本文就高电压设备的绝缘老化及状态检修技术进行深入分析，以供参考。
关键词：高电压设备；绝缘老化；状态检修技术
1状态维修的意义
因为高电压设备绝缘材料出现老化现象是一个渐变的过程，一旦出现老化，就会产生严重的事故，所以使用传统的离线试验以及定期检修对高电压设备绝缘材料进行检修是行不通的。传统的检修不但会由于盲目的进行检修而浪费大量的人力物力，同时过度检修给高电压设备带来更多的安全隐患，增加了绝缘材料缺陷检测的难度。因此，使用在线检测为主，离线试验为辅的方式对绝缘材料进行检测是不可或缺的。
2绝缘老化的主要类型
按照现今的研究状况来说，绝缘材料在电场中发生老化的规律没有一个科学的理论体系。经过长时间的讨论与研究，大多数专业人士都人为绝缘材料出现电老化的主要原因是由于其初始电压远远小于外部电压，一旦绝缘材料的电场阈值比其所附加的外界电场的阈值大，那么相关的绝缘材料就可以达到理论上的无限寿命。这种观点得到了广泛的认同，但也有部分人士对此报以怀疑的态度，他们认为高电压设备绝缘材料出现电老化和电场阈值并没有多大的关系，其本身就是一个慢慢变化的过程。
2.1多应力联合老化
根据绝缘材料在高电压设备中实际状况来看，材料老化的速度与施加的外加应力类型以及绝缘材料的材质有莫大关联。如今在对高电压设备绝缘性能的研究过程中，必须更深层次分析绝缘材料外加应力类型与材质的特性，从而发现高电压设备中绝缘材料发生老化的规律。不同的绝缘材质会对环境因素产生不同的影响，材质的特性决定其在使用的时候受到外界干扰以及破坏的难易程度。目前已知的材料外加应力的类型有很多，导致其对材料的影响程度也各不相同，在外界机械应力的影响下，绝缘材料非常容易出现气穴或者裂缝现象。而绝缘材料对于工作环境的湿度以及温度十分敏感，如果长期处于这种工作环境下，就会极大的加快绝缘材料的老化速度。因此，对于绝缘材料的多应力联合老化相关因素的探讨，是预防高电压设备绝缘材料出现老化的一项重要措施。
2.2电老化
由于高电压设备绝缘材料能够进行局部放电，因此极有可能造成绝缘材料出现局部绝缘击穿的现象，严重破坏绝缘材料的绝缘性能，随着击穿范围的进一步扩大，导致绝缘能力显著下降，最终导致绝缘材料的使用寿命急剧缩减。与此同时，局部放电也会导致绝缘材料出现热老化，一般来说，局部放电产生的电热能使得绝缘材料在空气中发生氧化还原反应，甚至导致绝缘材料遭受严重的腐蚀，加强电导能力，最终形成了热击穿。大多数研究人员认为，当绝缘材料局部放电电压的初始值大于这种材料的外施电压的时候，绝缘材料一般不会发生由于电场变化出现电老化的状况。因此，电击穿强度的强弱成为判断材料绝缘老化一项重要的指标。除此之外，绝缘材料耐电的强度也决定着材料的使用寿命的长短。
2.3热老化
电压设备在长时期投入使用的过程中，一般会产生大量的热量，使得绝缘材料的温度逐渐升高。通常来说，绝缘材料在使用过程中温度损害和使用寿命有着直接的关系。V.M.Montsinger在20世纪30年代初曾提出“10度规则”，该理论指出：绝缘材料的特性温度的影响十分明显，一般来说，温度每升高10℃，绝缘材料的使用寿命就会缩减一半。虽然由于绝缘材料材质的不同受到这种规律的影响大不相同，但是温度损害仍旧能够产生较大的影响。不久之后，Dakin提出了全新的观点，他认为：绝缘材料出现热老化的实际原因是由于材料自身发生了一系列的氧化还原反应。这种理论得到社会各界人士的广泛认可。
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3绝缘老化的状态检修技术分析
做好状态检修工作，有助于降低成本，避免不必要的人力物力浪费，同时可以减少过度维修引起的新故障隐患。此外，状态检修可以根据设备的实际工作状态进行在线检修，将离线检修作为辅助手段。状态检修技术的不断发展，需要进行准确地非破坏性试验，估测设备绝缘的状况。只有充分掌握设备绝缘老化的原理，才能及时找到反映绝缘老化情况的物理参数，进而确定合适的测量方法。
3.1测量绝缘介质电阻
对绝缘介质电阻进行测量，主要用的是兆欧表测量。一般情况下，高电压设备的绝缘介质都是多层的，在外部施加直流电压时，就会有吸收电压现象，在电流逐渐变小最终趋于某一恒定值的过程中，介质会吸收电压，可以在这过程中根据电流变化情况确定表面多层绝缘体的绝缘状态。
3.2测量泄漏电流
泄漏电流试验是和测量绝缘介质电阻相符的，原理相同。在做泄漏电流试验时需要较高的电压，这样才能测量出试验品在不同电压下的泄漏电流，做出泄漏电流和电压关系图，这样也更能对比出试验中的缺陷，还可以根据关系图计算出电阻。
3.3测量反映绝缘老化的物理参数
做好相关的物理参数测量，这是当下较为普遍的一种判断绝缘老化情况的方式。常用的反映绝缘老化情况的物理参数是介质损失角正切值。通过测量介质损失角正切值可以反映出绝缘介质在高电压设备分布中的缺陷。如果运行设备中的绝缘介质受潮或老化较为严重，这是流过绝缘介质的电流就会增大，导致绝缘介质损失角正切值增大，本质上就是绝缘单位面积损耗严重。这种检测方式还是存在局限性的，用介质损失角正切值检测变压器、电容器等高电压设备效果都是比较好的，如果绝缘介质的缺陷比较集中时，这种方式检测效果不大明显。
3.4耐压试验
耐压试验是绝缘介质状态检测的一种预防试验。具体来说，是指对绝缘介质施加一个比工作电压高出很多的电压进行耐压试验。在试验时，可能会导致绝缘介质的破坏。需要在确定非破坏性试验后实施耐压试验，避免高电压设备的破坏。目前主要采用直流耐压试验和交流耐压试验两种，这样既能发现绝缘介质的缺陷，还能有效地提高高电压设备的安全性。
3.5绝缘寿命预测
设备运行超过设计使用年限的有很多，通常是如发电机、变压器之类的，在绝缘性能良好的前提下，不出现设备故障、安全隐患的通常都在继续运行。可靠地绝缘寿命预测，能够大大提高变压器设备的使用年限。变压器的寿命应该说成是变压器的“绝缘寿命”。通常绝缘年龄增加到一定程度时，绝缘寿命也就走到了尽头，设备必须做出相应处理，否则将会成为重点安全隐患。
4结论
高电压设备绝缘性能维护检修方面的技术在随着科技的发展而进步，在这项技术广泛应用的同时，要保证设备绝缘安全性能，同时有效的减少维护设备所消耗的费用，并尽可能的促进设备延长使用寿命。这大大保障了电网系统中的安全稳定性能，同时也提高了社会的经济效益，保障了人民正常、稳定、安全的使用电力资源。对我国社会化经济带来了巨大效果。
参考文献：
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[2]福田正，刘文琳.绝缘老化的诊断[J].绝缘材料通讯，2015（02）.
[3]王海姣.高电压设备绝缘老化及状态检修技术管窥[J].黑龙江科技信息，2015（08）
作者简介：
崔兰峰（1973年5月4日），男，内蒙古呼和浩特市人，内蒙古工业大学，电气工程及其自动化专业，助理工程师，高级技师。
论文作者:崔兰峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/18
标签：绝缘材料论文; 电压论文; 设备论文; 介质论文; 状态论文; 电流论文; 耐压论文; 《电力设备》2017年第31期论文;