高壓電氣設(shè)備絕緣性能的技術(shù)分析

隨著電網(wǎng)工作電壓的不斷升高，運(yùn)行事故不斷發(fā)生。絕緣是電氣設(shè)備故障的原因之一。高壓設(shè)備的壽命主要取決于絕緣性能。因此，絕緣性能是電氣設(shè)備的重要指標(biāo)。在電氣設(shè)備測試中，絕緣測試非常重要。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對絕緣技術(shù)的監(jiān)督。電氣絕緣技術(shù)的監(jiān)督（以下簡稱“絕緣監(jiān)督”）是確保電氣設(shè)備健康和正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。這是確保電力設(shè)備安全和電力行業(yè)技術(shù)管理的重要措施。重要的基礎(chǔ)工作。用于檢查電氣設(shè)備絕緣性能的絕緣測試大致可分為絕緣特性測試和絕緣強(qiáng)度測試。絕緣性能測試旨在以較低的電壓和相對簡單的方式從各種不同的角度識(shí)別絕緣性能。絕緣特性測試通常包括：絕緣電阻測量，吸收比測量，極化指數(shù)測量和介電損耗因子測量。絕緣性能測試主要用于判斷絕緣的質(zhì)量狀態(tài)，并找出可能出現(xiàn)的缺陷或整體缺陷，以確定設(shè)備是否可以繼續(xù)進(jìn)行絕緣強(qiáng)度測試。出廠前的絕緣特性測量可以用作將來維護(hù)的寶貴信息。以確定設(shè)備是否老化，潮濕以及絕緣退化的其他原因。 1絕緣性能的確定技術(shù)1.1絕緣電阻的測量方法絕緣電阻是指施加電壓除以總電流的值，因?yàn)殡娏麟S時(shí)間變化。該電流通常由三部分組成：位移電流，吸收電流和泄漏電流。位移電流，即電容電流，一般在0.5 s后衰減，吸收電流是絕緣介質(zhì)的極化，衰減慢，泄漏電流是帶電粒子在內(nèi)部或內(nèi)部移動(dòng)所產(chǎn)生的傳導(dǎo)電流。在表面上，并且通常不會(huì)隨時(shí)間變化。這種全電流衰減現(xiàn)象稱為介質(zhì)吸收。該方法是最基本，最常用的無損測試方法：通常使用兆歐表測量要測試的絕緣電阻。電氣設(shè)備的絕緣是多層的。這些多層絕緣子在外部直流電壓下具有吸收現(xiàn)象，即電流逐漸減小并趨于一定的恒定值（漏電流）。因?yàn)榱鬟^介質(zhì)的電流與介電電阻的測量值成反比，所以如果測試對象的絕緣條件更好，吸收過程將進(jìn)行得更慢，吸收現(xiàn)象將變得更加明顯。如果測試物品非常潮濕或其中的導(dǎo)電通道集中，則由于絕緣電阻顯著降低，因此漏電流增加并且吸收過程很快。因此，流過絕緣體的電流迅速變?yōu)榇蟮穆╇娏?。因此，可以基于被測物的電流變化來判斷被測物的絕緣狀態(tài)。當(dāng)測試制品的絕緣中存在集中的缺陷時(shí)，反映漏電流的絕緣電阻會(huì)顯著降低，并且可以通過兆歐表進(jìn)行檢查。例如，變電站中針式絕緣子最常見的缺陷是瓷器開裂。破裂后，絕緣電阻顯著下降。通常，它可以用兆歐表檢測。發(fā)電機(jī)的絕緣通常會(huì)發(fā)生很大變化，這就是測試對象的體積。關(guān)于尺寸，空氣條件等，通常難以給出絕緣電阻值的確定標(biāo)準(zhǔn)。由于表面污染或周圍大氣條件（尤其是溫度相對較高時(shí)），絕緣電阻通常會(huì)降低，因此在實(shí)際操作中應(yīng)充分考慮這些因素測量。通常，在測試之后，必須將電極接地短路10分鐘以上，并且在進(jìn)行下一個(gè)測試之前，應(yīng)盡可能多地釋放剩余的電荷。絕緣電阻，吸收比和極化指數(shù)的測量是評估電氣設(shè)備絕緣質(zhì)量的方法之一。由于絕緣電阻測試只能用一個(gè)兆歐表進(jìn)行，并且是無損測試，因此在現(xiàn)場使用非常方便，因此被廣泛使用。絕緣電阻的測量有助于正確分析絕緣條件。法官。絕緣電阻在一定電壓范圍內(nèi)近似恒定。當(dāng)絕緣介質(zhì)因濕氣而劣化或介電介質(zhì)中存在缺陷時(shí)，絕緣電阻在較低電壓下呈現(xiàn)較低值。絕緣電阻的測量結(jié)果與溫度有關(guān)。當(dāng)溫度升高時(shí)，絕緣電阻降低。通常，測量溫度要求為10-40度，且溫度應(yīng)小于85％。 1.2交流耐壓測試交流耐壓測試是測試電氣設(shè)備承受工頻電壓的能力的測試。它還可用于220kv及以下的電氣設(shè)備，以驗(yàn)證絕緣材料承受過電壓和暫時(shí)過電壓的能力。在測試過程中，按照規(guī)定將測試產(chǎn)品連接至測試電路，并將電壓逐漸升高至標(biāo)準(zhǔn)額定工頻耐受電壓值1分鐘，然后迅速且均勻地降低至零。認(rèn)為該測試在指定時(shí)間內(nèi)通過了測試，沒有絕緣或表面飛弧。工頻交流耐壓測試所施加的電壓高于電氣設(shè)備的額定工作電壓。通過該測試，可以發(fā)現(xiàn)許多絕緣缺陷，尤其是局部缺陷。缺點(diǎn)是在耐壓測試過程中可能會(huì)對絕緣造成一些損壞。因此，只有在絕緣電阻，介電損耗因子等項(xiàng)目通過測試后，才能進(jìn)行工頻交流耐壓測試。在電力設(shè)備的操作中，絕緣材料在長時(shí)間內(nèi)受到電場，溫度和機(jī)械振動(dòng)的影響而逐漸劣化，包括整體劣化和局部劣化，從而形成缺陷。工頻交流耐壓測試是確定電力設(shè)備絕緣強(qiáng)度的最有效，最直接的方法，是預(yù)防性測試的重要組成部分。另外，由于交流耐壓測試電壓一般都高于工作電壓，因此設(shè)備在測試后具有較大的安全余量，因此交流耐壓測試是確保電力設(shè)備安全運(yùn)行的重要手段。在外部壓力測試中，如果未發(fā)現(xiàn)內(nèi)部絕緣或發(fā)現(xiàn)局部損壞，則通過測試。目前，在工頻耐壓測試中，主要由電表指示的變化和被測物是否有異常聲音來決定。在測試過程中，儀器指示是穩(wěn)定的，可以判斷被測物通過了外壓測試而沒有異常聲音。如果儀表指示變化，則測試項(xiàng)目內(nèi)部會(huì)有放電聲，表明存在問題且測試未通過。在測試過程中，如果儀器沒有明顯變化，但樣品內(nèi)部有異常噪音，則應(yīng)重復(fù)測試，并找出引起異常噪音的原因。 1.3直流耐壓測試直流耐壓測試還可以確定絕緣的電氣強(qiáng)度。與交流耐壓測試相比，其特點(diǎn)是：測試設(shè)備輕巧小；其次，可以對絕緣材料進(jìn)行直流耐壓測試。電流觀察內(nèi)部絕緣缺陷。直流耐壓測試的原理與絕緣電阻測試的原理相同，除了測試電源由高壓整流裝置供電，漏電流由微安表測量。絕緣強(qiáng)度測試應(yīng)用于測試對象測試電壓要高于工作電壓的一定倍數(shù)，并且要經(jīng)受一定的時(shí)間。在升壓過程中，分階段讀取此電壓下的泄漏電流值，并繪制DC電壓和泄漏電流之間的關(guān)系，以測量DC測試電壓下的絕緣。絕緣良好的產(chǎn)品的泄漏電流曲線近似為直線。當(dāng)絕緣層潮濕或有缺陷時(shí)，電流會(huì)急劇增加?，F(xiàn)場直流耐壓測試電壓測量裝置（系統(tǒng)）通常具有與高電阻裝置和微安表串聯(lián)的測量系統(tǒng)，電阻分壓器和低壓電壓表的測量系統(tǒng)以及高電壓靜電電壓表。電阻分壓器的高壓臂電阻和高壓臂電阻的電阻應(yīng)盡可能大，以減少測量設(shè)備的功率損耗，并且應(yīng)將高電阻設(shè)備的電阻視為過大。測量誤差。高電阻器件的電阻應(yīng)穩(wěn)定。通常，根據(jù)0.5-1ma的工作電流且至少不小于200μa來選擇電阻值。高電阻裝置的絕緣套管最好不分段，均衡裝置應(yīng)設(shè)在上端，屏蔽環(huán)應(yīng)設(shè)在下端。測量裝置（系統(tǒng)）的測量誤差應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)gb311.4-83的規(guī)定，即直流測試電壓平均值的測量誤差不超過3％。當(dāng)與高阻抗設(shè)備和直流微安培串聯(lián)的測量系統(tǒng)的電阻元件暴露在空氣中并靠近直流高壓電線時(shí)，電線的離子電流會(huì)導(dǎo)致測量誤差。如果將電阻元件放在絕緣套管中，則可以減少或消除由離子電流引起的測量誤差。具有交流電壓的導(dǎo)體的電場不會(huì)引起上述直流電壓測量系統(tǒng)的平均電壓的測量誤差。當(dāng)使用電阻分壓器和均方根電壓表的測量系統(tǒng)并靠近AC高壓導(dǎo)體時(shí)，AC高壓導(dǎo)體的電場會(huì)導(dǎo)致DC電壓和AC平均值的測量誤差通過交流高壓導(dǎo)體減少或消除高壓。一種估算由導(dǎo)體電場引起的測量誤差的方法。 1.4局部放電測量傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，設(shè)備在經(jīng)受短期工頻耐受電壓和沖擊耐受電壓后可以保證長期運(yùn)行，但是隨著電壓水平的不斷提高，發(fā)現(xiàn)其數(shù)量眾多。在沒有任何過電壓的情況下，也可能發(fā)生某些電氣絕緣故障的操作事故。這些故障的原因是，在長期運(yùn)行期間，內(nèi)部絕緣的一些薄弱部分在高場強(qiáng)的作用下會(huì)部分放電，從而導(dǎo)致絕緣性能下降，甚至由于長期影響而擊穿嚴(yán)重的局部放電。 。因此，為了使某些高壓電氣設(shè)備在長期工作下安全可靠地運(yùn)行，僅通過短時(shí)工頻耐受電壓和沖擊耐受電壓測試是不夠的，有必要評估其局部放電性能。制造商非常重視這種測試技術(shù)，并且現(xiàn)場還通過PD測試發(fā)現(xiàn)了多種運(yùn)行中或新安裝的設(shè)備中的缺陷。在實(shí)際測量中，為了避免由于測試系統(tǒng)靈敏度不同而導(dǎo)致的測試結(jié)果不一致，通常規(guī)定放電水平。當(dāng)放電達(dá)到或超過此水平時(shí)，施加的電壓RMS值將用作局部放電。當(dāng)放電低于該水平時(shí)的起始電壓，發(fā)黑電壓的最大值作為部分放電熄滅電壓。對于油紙絕緣，初始放電電壓高于額定電壓，對于固體絕緣，放電電壓與額定電壓相差不大。局部放電的測量方法分為two類別：電氣測量和非電氣測量。電氣測量法的應(yīng)用主要是脈沖電流法和無線電干擾電壓法。非電測量方法主要包括聲音測量方法和光測量方法。目前，電測量已被廣泛用于局部放電的定量測量。非電測量由于沒有標(biāo)準(zhǔn)的局部放電量化方法而限制了其應(yīng)用。但是，通過測量非電信號(hào)，可以確定局部放電部位。只要不發(fā)生擊穿并且長時(shí)間不發(fā)生特別高的局部放電，則該測試是非破壞性的。當(dāng)局部放電不能滿足驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡可能確定原因。在局部放電測量過程中，由于嚴(yán)重的干擾信號(hào)可能無法實(shí)現(xiàn)。通常，有許多干擾源，例如電網(wǎng)，電磁場輻射，接觸不良，接地系統(tǒng)和金屬浮空體。通常，采用諸如過濾之類的抗干擾措施。 ，屏蔽和接地。 2結(jié)論確定高壓電氣設(shè)備的絕緣性能對電氣設(shè)備的運(yùn)行具有重要意義。因此，如果能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，對電網(wǎng)的安全運(yùn)行具有重要意義。