陈伟超 车兴舟
(国网陕西省电力公司咸阳供电公司)
摘 要：随着社会的快速发展，预防性试验方法在电力电气设备中的应用也越来越关键，其不仅能够大幅度提高电气设备运行的可靠性，还能让电力运行的效率极大程度的提高。所以，预防性试验方法在电气设备中的应用极为广泛。本文主要针对预防性试验方法在电力电气设备中的应用进行分析，并提出了相应的优化措施
关键词：预防性试验 电力电气 设备 应用
如今，电力在人们的生活中具有不可或缺的作用，而电力材料也成为人们生活中必不可少的用具。电力电气材料主要包括：电体、半导电体以及绝缘体。其中电体和半导电体为电力运输的必须材料。而绝缘体则成为保证用电安全的关键所在。因此，绝缘体在电力电气设备中具有举足轻重的作用。因此，需要对电气绝缘性能进行有效的试验，从而确保电力电气产品的安全性能。
一、绝缘材料概论
在电力电气设备中，绝缘材料主要是将带电体与不带电体之间进行隔离，从而保证用电的安全。电力设备绝缘性能的好坏需要从不同的角度进行考虑。其一：对电气设备本身的绝缘性能存在一定的缺陷，使得电力设备的绝缘性能达不到标准水平，从而导致用电设备在安全保护上存在一定的问题。；其二：电力电气设备长时间的运行并受到外界环境的影响从而使得电力电器设备的绝缘性受到一定的影响，如：机械力、热效应、潮湿以及化学反应等都会导致电力电气设备的绝缘性能极大的降低，从而降低了电力设备的安全性能。因此，在对电力电气设备的安全性能进行试验时，需要在日常监控中，及时的发现存在绝缘性下降的设备，必要时需要及时更换电力电气设备的的相关绝缘元件，同时还需要进行一定的防护措施，从而保护电力电气设备的安全性能控制在规范的范围内。
二、对电力电器中绝缘器件的分析
2.1 绝缘电阻的分析
在绝缘结构与绝缘材料中，其主要的电阻性能主要体现在绝缘电阻率以及绝缘电阻上，绝缘材料在生产及使用过程中，为了了解其绝缘性能的好坏，必须经常对其电阻绝缘性能进行测定，测定内容包括：体积与表面电阻率、电阻的横截面积等。在测量时常采用兆欧表进行绝缘电阻的测量，并且测量的方法就是将绝缘材料的导电位同绝缘电阻测量表的高压端及测量回路进行连接，同时通过摆动摇柄法使得发电机完成发电过程。其连接示意图如下所示：
在对设备的绝缘性能进行测量时，是通过以上连接方法，然后对绝缘电阻两端施加电源，然后再兆欧表中读取绝缘电阻值，当然采用这种方法测量并不太精确，主要是由于兆欧表中的端电压比较低，而在电阻两端的施加电压一般较大，因此在对绝缘电阻内电流进行测量时存在泄露，同时由于有效检测的缺陷性，导致该办法在绝缘电阻阻值测量时产生一定的误差。
2.2 绝缘材料介质击穿强度的分析
采用耐压实验仪对电气设备戒烟材料的耐受电流及耐受电压进行实验时，当绝缘材料中存在一定的电场强度，并且该强度超过标准的临界值时，就会导致电解质中通过的电流由于电场的影响而产生短时间的剧增，因此就会导致绝缘材料被破坏，使得电气设备的绝缘性能可能消失或减小。在绝缘材料的分布中，
由 C=Q/U可知：
交流电压与电容量之间呈现反比，而直流电压则与电阻之间呈现正比。因此，通过对绝缘材料进行有效的检查以及交流点耐压实验可以更加有效的检查出在电气设备中存在的不同绝缘弱点。同时，使用交流耐压实验能更加有效的检查出电机槽部同气压槽口出的绝缘缺陷，因此，可以继续通过耐压实验来更加有效的检查出电机顶部存在的绝缘缺陷。另外，通过对绝缘材料局部缺陷进行适时的监控，并采用一些适宜的技术来对电力电气的绝缘材料设置介质击穿装置，通过绝缘材料的到单位之与其壳体间的施加耐电压测试仪所输出的高电压，来更加好的对绝缘材料进行监控。以下图为耐压试验接线图：
在以上耐压试验中，因交流耐压试验中所采取的测试电压较正常的要高出上十倍，因此，当绝缘材料的绝缘性能不够好的情况下，会出现由于无法耐受住高压而使得试验材料出现损坏。对于一些造价较高的实验材料而言，在进行试验时，需要对绝缘材料的基本电阻、直流泄露电阻进行测量。当查出绝缘材料存在缺陷时，需要及时的进行完善，并进行综合分析，从而判断出该材料在进行试验时其耐受压是否能高于实际施加高压。从而来减少对实验材料的损坏。
三、电介质的损耗
3.1绝缘材料的变化
在进行预防性试验的过程中，其电气设备会根据绝缘材料的变化而发生相应的电介质的损耗。在日常生活中，其损耗现象并不算明显。所以，在进行预防性试验时，很容易将这一因素直接忽略。其实电介质的损耗会极大程度的影响电气设备的使用寿命，同时还会导致设备的内部材料的能量逐渐消解。因此，在变电场的作用下，其介质的损耗很容易引起温度的变化，在一些电气设备的内部，绝缘材料的性质也很容易发生变化，严重时，甚至会出现超高温，或者是设备高负荷运转。所以，在对整个预防性试验进行全面的应用时，首先要对其试验项目进行确定。尤其是在对电介质进行试验时，应当充分考虑到其所面临的介质损耗问题。所以，一定要对其损耗因数进行全面的测量，同时还要对其绝缘材料的变化情况进行全面的观察，只有这样预防性试验方法在电力电气设备中才能得到全面的应用。
3.2电介质预防性试验分析
在对电介质的损耗进行预防性试验分析时，首先要对其功率以及频率的变化进行相应的分析。因为对于一些电气设备而言，其电容通常是一个固定值。在这种情况，其绝缘性可以通过多方面因素进行判断。下图为电介损耗中，绝缘材料绝缘性能变量图：
从上图中，我们可以很清楚的看到其绝缘示意图的损耗情况，其通常在损耗的过程中，呈现正比例进行损耗。同时，从试验结果中分析，其纯电阻R与电容之间也存在一定的线性损耗。总体而言，电介质的损耗很难避免，但是可以利用预防性试验的研究，极大程度的降低其损耗，让电力电气设备运行的更加流畅。
四、高压试验变压器的选择
高压试验变压器的选择无外乎两个方面，即容量大小和电压高低。高压试验变压器的容量一般按被试品额定容量的千分之五来选择，电压的选择则必须严格按照《试验规程》所要求的电压来选取。比如额定电压为35KV的电力变压器《规程》要求必须做到85KV左右，因此，我们可以选择最高输出电压为100KV的高压试验变压器。对于容量太大的被试品相应地我们要选择的试验变压器的容量也会增大，这就意味着试验设备将会无比笨重，现场电源也难以满足试验要求。针对这种情况我公司开发研制了SGLFV -0.1Hz 超低频高压发生器，该仪器能以很小的试验容量满足大容量被试品的试验要求，其本身重量轻，便于携带，而且对现场的试验电源要求不高，只需220V的交流电源就可，目前该产品是普通工频高压试验变压器的理想替代品。可广泛用于电缆、大型高压旋转电机、电力电容器的交流耐压试验之中。
五、结语
预防性试验方法在电力电气设备的应用十分关键，其不仅能够保障人们的人身安全，还能让电力运行效率得到大幅度提升。所以，在进行预防性试验的过程中可以根据实际情况，对其绝缘材料以及绝缘电阻进行实质性的分析，还要对其电介质的损耗进行充分的考虑，只有这样才能让预防性试验方法在电气设备中得到更加全面的应用。
参考文献
[1] 郝斌.发电厂电气设备预防性试验中常见问题分析[J]. 黑龙江科技信息. 2013(15)15-22.
[2] 田秀丽,郭尚为,丰见东,孙明军,李宝军. 高压设备电气预防性试验与安全管理探讨[J]. 安全、健康和环境. 2012(04)39-41.
[3] 吴海中.刍议电气设备预防性试验的地位和作用[J]. 中国新技术新产品. 2011(11)666-668.
论文作者:陈伟超,车兴舟
论文发表刊物:《电力设备》2016年1期供稿
论文发表时间:2016/4/15
标签：绝缘材料论文; 预防性论文; 电气设备论文; 电力论文; 电阻论文; 电介质论文; 性能论文; 《电力设备》2016年1期供稿论文;