高壓電氣設(shè)備絕緣性能檢測(cè)探討

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高壓電氣設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，易出現(xiàn)設(shè)備物理磨損與化學(xué)侵蝕等問(wèn)題，導(dǎo)致設(shè)備絕緣性能下降，不僅容易引發(fā)觸電和短路事故，也影響電力正常運(yùn)行，引發(fā)人員安全威脅。加大對(duì)高壓電氣設(shè)備絕緣性能的檢測(cè)，正確選擇檢測(cè)方法，并掌握檢測(cè)的關(guān)鍵點(diǎn)，才能提高檢測(cè)的有效性，電氣設(shè)備的正常使用、電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行才更具保障。

1高壓電氣設(shè)備絕緣檢測(cè)的重要性

電力高壓電氣設(shè)備的絕緣檢測(cè)根據(jù)被檢測(cè)電氣設(shè)備的電壓高低，可以分為絕緣耐壓檢測(cè)和絕緣特性檢測(cè)，兩者的區(qū)別在于前者是破壞性檢測(cè)，后者是非破壞性檢測(cè)，后者應(yīng)用更廣。借助絕緣檢測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣內(nèi)部的缺陷，進(jìn)一步探明介質(zhì)損耗原因、絕緣電阻狀態(tài)、部分放電的具體情況等。面向電力高壓電氣設(shè)備開(kāi)展絕緣檢測(cè)，是為了確保電氣設(shè)備絕緣性能良好，確保設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定與安全。

2常見(jiàn)的高壓電氣設(shè)備絕緣檢測(cè)方法

2.1交流耐壓檢測(cè)

交流耐壓檢測(cè)是當(dāng)前較為常見(jiàn)的電氣絕緣性能檢測(cè)方法。檢測(cè)時(shí)被試品進(jìn)入檢測(cè)回路，電壓逐漸升高，達(dá)到額定值后保持1min，后電壓迅速降至0，在規(guī)定時(shí)間范圍內(nèi)，如果被試品絕緣器沒(méi)有被擊穿，表面有閃絡(luò)，則認(rèn)為絕緣性能可。該檢測(cè)方法不僅有效判斷電氣設(shè)備的絕緣性能，且能發(fā)現(xiàn)設(shè)備的局部缺陷。其不足在于耐壓檢測(cè)中絕緣帶可能受到損傷，因此在開(kāi)展工頻交流耐壓檢測(cè)前須提前進(jìn)行介質(zhì)損耗因數(shù)檢測(cè)、絕緣電阻檢測(cè)。電氣設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行中受機(jī)械振動(dòng)、電場(chǎng)及溫度的影響，電力設(shè)備的絕緣性能呈逐漸劣化的趨勢(shì)，劣化既可以是整體，也可以是部分，最終引發(fā)電氣設(shè)備的缺陷。交流耐壓檢測(cè)屬于典型的預(yù)防性檢測(cè)，在檢測(cè)中也常常出現(xiàn)檢測(cè)儀表變化不明顯但內(nèi)部有異響的問(wèn)題，需要重復(fù)檢測(cè)，最終查找原因，消除異響。

2.2直流耐壓檢測(cè)

在規(guī)范時(shí)間內(nèi)，加注比額定電壓高出一定倍數(shù)的檢測(cè)電壓，將電壓置于被試對(duì)象上，進(jìn)行升壓檢測(cè)，分階段讀取泄露電流值，繪制出泄露電流與直流電壓間的曲線關(guān)系，以此指導(dǎo)設(shè)備絕緣狀態(tài)的評(píng)估。如果曲線關(guān)系近似直線認(rèn)為設(shè)備存在絕緣缺陷，常考慮絕緣受潮的情況。測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)直流耐壓性能的裝置主要有微安表、高阻器、電阻分壓器、靜電高壓電壓表等，若直流微安表和高阻器串聯(lián)的測(cè)量系統(tǒng)被暴露在空氣中，因?yàn)閷?dǎo)線離子流的存在，會(huì)出現(xiàn)一定測(cè)量誤差。假設(shè)絕緣套管中有電阻元件，對(duì)應(yīng)的測(cè)量誤差可以忽略不計(jì)。若測(cè)量系統(tǒng)是有效值電壓表、電阻分壓器，其接近高壓導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤差，可以嘗試讓測(cè)量系統(tǒng)遠(yuǎn)離高壓導(dǎo)體以消除誤差的不利影響。

2.3絕緣電阻檢測(cè)

絕緣電阻檢測(cè)主要借助兆歐表測(cè)量絕緣電阻的絕緣情況。對(duì)于接受檢測(cè)的設(shè)備來(lái)說(shuō)，絕緣檢測(cè)時(shí)如果發(fā)現(xiàn)集中性的貫穿性缺陷，則認(rèn)為絕緣電阻有下降的趨勢(shì)，用兆歐表檢查，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。如變電站中的針式絕緣子，很容易出現(xiàn)瓷質(zhì)開(kāi)裂的問(wèn)題，會(huì)引發(fā)絕緣電阻的持續(xù)降低，用兆歐表可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。而對(duì)于發(fā)電機(jī)等絕緣體變動(dòng)較大的電氣設(shè)備，空氣、體積、尺寸等也會(huì)影響其絕緣性能，因此使用絕緣電阻測(cè)量的方法很難做出明確的判斷。對(duì)于電力高壓電氣設(shè)備，進(jìn)行絕緣質(zhì)量的評(píng)價(jià)主要采用絕緣測(cè)量電阻及電氣設(shè)備的極化指數(shù)、吸收比。

2.4局部放電測(cè)量

電氣設(shè)備在長(zhǎng)期的運(yùn)行中電氣內(nèi)部一些薄弱的絕緣位置受到高場(chǎng)強(qiáng)的影響，出現(xiàn)局部放電的情況，導(dǎo)致電氣設(shè)備絕緣性能下降。如果局部放電嚴(yán)重，且放電時(shí)間長(zhǎng)，也會(huì)出現(xiàn)絕緣體被擊穿的問(wèn)題。因此高壓電氣設(shè)備能否安全地運(yùn)行，除了要借助沖擊耐壓檢測(cè)及短時(shí)工頻耐壓檢測(cè)進(jìn)行檢測(cè)外，也應(yīng)關(guān)注電氣設(shè)備局部放電的問(wèn)題。為提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)確定放電的水平，若電氣設(shè)備放電超出了該水平設(shè)定，則認(rèn)為外施電壓數(shù)值是局部放電的初始電壓，而放電在該水平以下的電壓對(duì)應(yīng)的最高值則是局部放電的熄滅電壓。如果初始狀態(tài)下的放電電壓高于電氣設(shè)備的額定電壓，則認(rèn)為電氣設(shè)備絕緣效果不佳的風(fēng)險(xiǎn)較大。局部放電的測(cè)量方法有電測(cè)和非電測(cè)2種，電測(cè)多使用脈沖電流、無(wú)線電干擾電壓，而非電測(cè)主要是聲測(cè)和光測(cè)。就當(dāng)前局部放電的測(cè)量情況來(lái)說(shuō)，應(yīng)用最普遍的是電測(cè)法。

2.5不同檢測(cè)方法的對(duì)比

電力高壓電氣設(shè)備的絕緣檢測(cè)的聚焦點(diǎn)是電氣設(shè)備破損、受潮及老化情況。在明確了檢測(cè)數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)分析電氣設(shè)備的損耗情況，以特定的分析方式發(fā)現(xiàn)隱藏在電氣設(shè)備中的絕緣問(wèn)題，根據(jù)不同的絕緣損壞情況，制定不同的補(bǔ)救或者處理方案，將電氣設(shè)備絕緣事故的發(fā)生概率降到最低。前面詳細(xì)論述了交流耐壓檢測(cè)、直流耐壓檢測(cè)、絕緣電阻檢測(cè)、局部放電測(cè)量4種絕緣檢測(cè)方法后，又補(bǔ)充了幾種其他檢測(cè)方法，進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比圖見(jiàn)表1。

3高壓電氣設(shè)備絕緣性能檢測(cè)注意事項(xiàng)

3.1加強(qiáng)組織管理

進(jìn)行絕緣檢測(cè)時(shí)，要確保檢測(cè)人員嚴(yán)格遵守工作管理制度，確保各項(xiàng)組織措施部署到位，工作票制度、工作許可制度、工作監(jiān)護(hù)制度、工作終結(jié)制度落實(shí)到位。在開(kāi)展電氣設(shè)備絕緣檢測(cè)時(shí)，須由2人及以上共同參與，并指定1名有經(jīng)驗(yàn)的人擔(dān)任檢測(cè)負(fù)責(zé)人，檢測(cè)前須對(duì)安全注意事項(xiàng)進(jìn)行討論，檢測(cè)過(guò)程中設(shè)置監(jiān)護(hù)人員承擔(dān)監(jiān)護(hù)任務(wù)，加強(qiáng)對(duì)操作人員及檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的監(jiān)控，確保組織部署到位。

3.2優(yōu)化技術(shù)措施

開(kāi)始前需要對(duì)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行接地檢查，確保其接地可靠。被試設(shè)備檢測(cè)完成后進(jìn)行放電處理，為下一檢測(cè)項(xiàng)目做準(zhǔn)備。認(rèn)真檢查檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)置必要的指示牌，避免無(wú)關(guān)人員進(jìn)入檢測(cè)范圍。檢測(cè)完成后，及時(shí)拆除接地線，斷開(kāi)因檢測(cè)裝設(shè)的設(shè)備接頭，并及時(shí)檢查檢測(cè)設(shè)備，清理檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)。

3.3重視人員培訓(xùn)

電氣設(shè)備絕緣檢測(cè)人員的日常培訓(xùn)必不可少，其除了要具備專業(yè)的檢測(cè)技能，也要保持較強(qiáng)的安全意識(shí)，熟悉安全工作規(guī)程并規(guī)范操作，全面掌握實(shí)驗(yàn)技術(shù)，在檢測(cè)中應(yīng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，高度負(fù)責(zé)，確保檢測(cè)的安全可靠，規(guī)避人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)。

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作者：吳應(yīng)寧 單位：廣東先達(dá)電業(yè)股份有限公司