电力系统高电压试验的分析论文_刘东昌,曾维炎,钟贤尤

电力系统高电压试验的分析论文_刘东昌,曾维炎,钟贤尤

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摘要:作为一种检测绝缘体耐压性能的方法,直流耐压测试可以判断对纸绝缘电缆的性能强弱,这种测试保证了电力系统中电缆的优化作用。到现在为止,直流耐压测试可以说是运用到了各种电缆的检测中,其对于发现电缆的潜在危险,提醒相关人员进行及时维护气到了很好的作用,保证了用电安全,维护了电力系统的正常运行。但是这种试验对电缆的寿命也会形成不良影响,具体分析可见文本叙述。

关键词:直流耐压试验;寿命;电力电缆

作为电力运行系统中的构成部分,电缆主要用于传导电能或信号,在整个电力系统起到了重要作用。电缆的重要性如此之大,那么其性能是否良好直接影响了电网的整体运行效率。城市现代化步伐的加速发展,使我们不得不对电缆的性能提出更高的要求,那么对电缆绝缘性能的考核就需要运用较多的试验方法。其中常用的电缆检测方法就是直流耐压试验,那么对直流耐压试验对电缆寿命的影响这一分析研究,就成为了重中之重。

1绝缘技术基本定义

绝缘技术是通过建立可靠合理的绝缘系统来实现电气、电力系统的绝缘功能。绝缘的作用是将电位不等的导体分隔开,从而都能保持不同的电位。因此绝缘是电气设备结构中的重要组成部分。绝缘技术萌芽时期,该技术未被广泛熟知,是因为该技术对于相关的电力系统的作用是静止和消极的。随着用电量的上升、输电距离的增长,电力系统的最高电压等级必将进一步提高,有关用电设备的绝缘问题的解决也将日趋困难。当作用电压超过临界值时,绝缘将被破坏而失去绝缘作用。而且工作电压越高,绝缘的费用在设备成本中所占比例将越大、设备的体积及质量也越大;若不采取新技术,甚至有时将无法构成设备绝缘。从宏观来说绝缘技术包含很多内容。

2高电压外绝缘的范围与主要问题

在高电压领域,带电设备在工作的过程中很大一部分是要暴露在空气中的,根据不同设备的结构、使用环境和要求,需要使用绝缘材料使高压和地之间有足够的大的距离。根据设备工作的环境,绝缘技术可分为两个方面:一个是室内设备的外绝缘,另一个是户外设备的外绝缘。两种设备相比较来说,户外设备的外绝缘无论从运行条件还是实际操作均比室内设备的外绝缘要复杂的多。因此,户外设备的外绝缘问题也是我们研究高电压外绝缘技术的主要部分。现阶段户外绝缘技术所面临的主要问题,我们大致可以分为七种。第一种,雷雨天气中,雷击造成的冲击电压问题。第二种,人为的故障操作带来的冲击电压问题。第三种,强降雨天气时,造成工作电压下闪络的雨闪问题。第四种,户外设备长期工作,设备表面积累了大量污垢,当工作环境湿度变大,在工作电压下闪络的污闪问题。第五种,设备本身所产生的故障,在瞬间产生的电动力下造成机械损伤的问题。第六种,设备自身的绝缘老化和劣化问题。

3纸绝缘电缆试验分析

早期电力系统所用的线路材料一般是纸绝缘电缆,直流耐压试验对于纸绝缘电缆的检测主要检验电缆具体的运行状态,判断其线路的连接是否正确。当处于直流电压状态的时候,其电压分布主要依据的是电缆绝缘电阻的划分,这种状态是可以把直流耐压检测的效率提升的。因为这种状态下的电缆如果出现绝缘性能异常,那么直流电压值会出现在未损坏部位的多数聚集,这样就能很容易判断出电缆的缺陷部位。虽然这种测试存在自身的各种好处,可以更加快捷方便地寻找出电缆的损坏位置,但是在试验中也同样发现了一些问题,直流耐压试验在检测纸绝缘电缆时,容易发生电缆老化现象,这种现象在高电压值控制不准确的状态下更加容易出现,经过这一试验后的电缆,其绝缘性能也会出现明显减小。

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4交联聚乙烯绝缘电缆试验分析

早期运用的纸绝缘电缆,在电力行业已经逐步跟不上技术发展要求,随之出现电缆的技术改良,交联聚乙烯绝缘电缆与其相比,在很多方面都有明显优势,其电流承载能力比较强大,生产成本低廉,工艺精湛,凭借这些优势交联聚乙烯绝缘电源逐渐取代了纸绝缘电缆。直流耐压试验对这种新型电缆的检测能够基本判断其性能好坏。在对交联聚乙烯绝缘电源进行直流耐压试验的时候,形成单极性电荷需要消耗较为长久的一段时间,这对于电缆来讲会形成很多的不利影响。举例说明,如果在电缆内部电荷出现无法及时释放的时候,之前电缆本身存在的直流电压就是在此基础上再次积累,时间较长,电缆所承受的电压值就会远远超出其正常承受范围。不加控制的话,很可能会造成交联聚乙烯绝缘电缆的损坏,这对电缆的使用寿命和绝缘性能都是不利的影响。

5绝缘技术的绝缘诊断和

周围各种因素会影响高压电气设备的运行状态。为了将损失降到最低,我们必须要做到及时做出高压电气设备运行状态的检测、制定问题应急处理预案。目前,高压电气设备的绝缘诊断项目一般包括直流泄露电流、直流耐压和绝缘电阻等。只有定期对电气设备进行巡检,严格进行绝缘性能的试验,才可以更容易能诊断绝缘状况,推测绝缘问题出现的原因,以防止在出现问题时候,有更严重的损失和意外事故的发生。在日常工作中,以严谨的态度对电气设备进行检测,不得忽视任何细节问题。此外,为了保证绝缘设备的安全,在必要的时候要做好变压器油中的含水量和绝缘纸版聚合度等试验。在对电气设备进行试验时,应参照相应的国家标准。我们可以按照试验的性质将试验分为破坏性和非破坏性。破坏性试验是指施加在电气设备上的试验电压超过了正常工作状态下设备承受的电压。通过这种方式能够发现危险性较大或者缺陷较为集中的地方,检验出设备的裕度和绝缘耐压水平。非破坏性试验通常指电气设备的出厂试验,通过试验的数据进行分析,判断设备的绝缘性能,及时的发现问题并加以处理,避免设备在投运时发生事故。

6直流耐压试验结果研究判断分析

6.1闪络状态

高电压直流耐压试验中闪络现象是不能够避免的,这主要是因为高压状态容易引起气体或者是液体介质沿着绝缘电缆表面出现异常放电情况的发生,这种放电所产生的电压我们就称之为闪络电压,而此时的电缆所处的状态就是闪络状态。电缆的这一状态出现会引起电缆的局部过热,这对电缆表面是一种极大的破坏力。在进行高电压直流耐压试验的过程中,要注意处理好电流的损坏部分,经过试验试用确定合格后才可以在系统中运用。

6.2失衡状态

如果电缆的泄露电流没有处在均衡状态或者大于标准值的时候,就要判断为电缆内部绝缘性能不足造成的泄露电流不均衡,也就是电缆此时处在失衡状态。对失衡状态的判断确定电缆的内部性能,在一般情况下,出现失衡现象,电缆是不能在系统中运行的。要想处理好失衡问题,那就需要在进行试验的时候逐步增加电压值,把泄露电流慢慢调整到均衡状态。

7结语

作为一种检测绝缘体耐压性能的方法,直流耐压测试可以判断对纸绝缘电缆的性能强弱,这种测试保证了电力系统中电缆的优化作用。到现在为止,直流耐压测试可以说是运用到了各种电缆的检测中,其对于发现电缆的潜在危险,提醒相关人员进行及时维护气到了很好的作用,保证了用电安全,维护了电力系统的正常运行。但是这种试验对电缆的寿命也会形成不良影响,具体分析可见文本叙述。随着对电缆性能要求的提高,直流耐压试验就变得更加重要,其不仅能够对电缆的性能好坏状态进行判断,还能对电力系统运行提供依据。但是其试验的进行不可避免会对电缆形成伤害,会影响到电缆的使用寿命。

参考文献

[1]解统彪.高电压外绝缘技术发展趋势[J].通讯世界,2015,3,135.

[2]严璋,朱德恒.高电压绝缘技术(第二版)[M].北京:中国电力出版社.2014.1.

论文作者:刘东昌,曾维炎,钟贤尤

论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期

论文发表时间:2019/10/15

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