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[摘 要]本文阐述了绝缘预防性试验对高压电气设备的重要性,探讨了高压电气设备的绝缘预防性试验方法,提出了高压电气设备绝缘预防性试验的安全措施。
[关键词]高压电气设备;绝缘预防性试验;重要性;方法;安全措施
中图分类号:TM354.9 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)14-0253-01
高压电网发生故障多半是因为高压电气设备绝缘性能受损所致。因此,预先掌握高压设备的绝缘性能,及早发现设备运行过程中存在的隐患,有助于提升电气设备的绝缘水平及电力系统的安全性。高压电气设备绝缘预防性试验是保障设备得到安全、有效运行的必要举措。
1 绝缘预防性试验对高压电气设备的重要性
随着我国电力系统的规模、容量不断地扩大,电力系统中有60%以上的停电事故是由设备绝缘缺陷引起的。高压电气设备的安全和寿命主要取决与其内部的绝缘体材料和性能,而对绝缘体进行检测和评价就成为了评估设备运行寿命、安全系数等的主要依据。预测性试验就是针对这些具体的检测项目而进行的实验性检测。通过预测性试验的具体技术措施就可以对设备的绝缘体进行全面的质量评估,并可以通过计算机对其发展趋势进行预测,从而指导预知性的检修,保证设备的安全和稳定。因此了解设备绝缘特性,掌握绝缘状况,不断提高电气设备绝缘水平是电力系统安全经济运行的根本保证。通过试验能及时发现绝缘内部隐藏的缺陷,并通过检修加以消除,严重者必须予以更换,以免设备在运行中发生绝缘击穿,造成停电或设备损坏等不可挽回的损失。这是对长期运行的电气设备必须进行的试验性检测手段,并以此对其进行更加客观的评价,这也就是绝缘预测性试验对于高压电气设备的重要性。
2 高压电气设备的绝缘预防性试验方法
2.1 绝缘电压分布测试。高压电气设备的绝缘形式较多,在户外的时候多数采用的绝缘子作为绝缘的主体,当绝缘子表面清洁的时候绝缘的效果较好,即电阻高。使用中绝缘子自身的电容和杂散电容决定了表面电压的分布。以此在试验测量表面的电压分布可以获得对其完整性判断的已经是一种不停电检测的有效措施。
2.2 绝缘电阻吸收试验。①绝缘电阻的测试,绝缘电阻试验通常是利用固定输出电压并可以直接获取度数的仪表进行,并规定在加压60s后获得的度数就是电气设备的绝缘电阻。②吸收比测试,测定产品不同时,检测设备绝缘电阻比值的试验就是吸收比的试验。吸收比主要是反应大型机电设备和变压器绝缘的受潮程度和局部缺陷,测试的成果较为灵敏。通常温度在常温状态下,吸收比小于1.3的时候就可以判断绝缘受潮或者出现缺陷。
2.3交流耐压试验。交流耐压试验对绝缘的考验非常严格,能有效地发现较危险的集中性缺陷。它是鉴定电气设备绝缘强度最直接的方法,对于判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义,也是保证设备绝缘水平、避免发生绝缘事故的重要手段。交流耐压试验有时可能使绝缘中的一些弱点更加发展,因此在试验前必须对试品先进行绝缘电阻、吸收比、泄漏电流和介质损耗等项目的试验,若试验结果合格方能进行交流耐压试验。否则,应及时处理,待各项指标合格后再进行交流耐压试验,以免造成不应有的绝缘损伤。
2.4直流耐压试验。在检测对象上施加可以调整的直流电压,在调节电压的过程中测量电流通过设备的情况并计算绝缘电阻,此种在试验即为直流测试。直流耐压试验电压较高,对发现绝缘某些局部缺陷具有特殊的作用,可与泄漏电流试验同时进行。直流耐压试验与交流耐压试验相比,具有试验设备轻便、对绝缘损伤小和易于发现设备的局部缺陷等优点。主要缺点是由于交、直流下绝缘内部的电压分布不同,直流耐压试验对绝缘的考验不如交流更接近实际。
2.5 泄漏电流的测试。一般直流兆欧表的电压在2.5kV以下,比某些电气设备的工作电压要低得多。如果认为兆欧表的测量电压太低,还可以采用加直流高压来测量电气设备的泄漏电流。当设备存在某些缺陷时,高压下的泄漏电流要比低压下的大得多,亦即高压下的绝缘电阻要比低压下的电阻小得多。测量设备的泄漏电流和绝缘电阻本质上没有多大区别。
2.6介质损耗因数 tgδ试验。介质损耗因数tgδ可反映出绝缘损耗的参数与特征,对暴露电气设备整体的绝缘受潮情况、老化变质、小型高压电气设备的中贯通与未贯通的绝缘缺陷有一定的灵敏度。介质损耗因数tgδ具有自身的优势,该测试方法对于测试电压、测试样品尺寸等无特殊要求,更利于判断电气设备绝缘情况。在对介质损耗因数 tgδ进行试验时应注意测量时的大气湿度不宜>80%,保持电气设备绝缘表面的洁净。
2.7 色谱测试。利用绝缘油为主要绝缘介质的技术应用广泛,常温下运行的绝缘油中有10%的空气和其他气体杂质。在电力设备检测的规则中,我国对氢气、烃类气体在绝缘油中的含量进行了规定。如果绝缘油保护中的设备出现局部发热或者放电,就会直接导致绝缘油出现性质改变,即其中的气体比例失衡,因此检测绝缘油中的气体比例就可以反应其绝缘情况。具体的措施是采集样品,进行脱气、色谱分析等流程,就可以获得样品气体含量的比例,以此就可以判断其故障的严重程度。
2.8 局部放电测试。在固体绝缘体中存在间隙或者液体绝缘中存在气泡,当电场强度达到一定数值就会出现局部放电,虽然不会马上出现击穿通道,但是因为放电就会发生放热而逐步对绝缘体产生损坏。因此在预测试验中可以通过对绝缘中放电的电场强度测试而判断其内部的空隙和裂缝等。局部放电的特征是在回路中产生一系列的放电脉冲电流,将这些电流采集并放大就可检测局部放电的强度,从而获得绝缘体的基本情况。
3 高压电气设备绝缘预防性试验的安全措施
3.1 保证安全的技术措施。保证安全的技术措施即停电、验电、装设接地装置和悬挂标示牌、装设遮拦。试验开始前检查试验设备的接地状态,确保各试验设备接地良好,并且每一次试验项目完成后都应当对被试设备充分放电,既保证参试人员的人身安全,也为下一个试验项目做准备。试验现场应装设遮拦或围绳,向外悬挂“止步,高压危险”的标示牌,并派人看守,被试设备两端不在同一地点时,另一端还应派人看守。试验结束后,试验人员应拆除自装的接地线,恢复因试验需要而断开的设备接头,并对被试设备进行检查和现场清理。
3.2 保证安全的组织措施。在每次试验工作过程中都应当履行《电业安全工作规程》中所规定保证安全的组织措施,即工作票制度,工作许可制度,工作监护制度和工作间断、转移和终结制度。高压电气试验应填写第一种工作票,并且严格按照工作票实施试验作业。高压电气试验工作不得少于两人,试验负责人应由有经验的人员担任。开始试验前,试验负责人应对全体试验人员详细布置试验中的安全注意事项。试验中还应有监护人员,监护人员不应参与直接的试验工作,应把注意力集中在整个试验现场的监护上,不仅要监护实际操作人员的情况,还应该对整个试验现场环境起到监护作用,防止在进行试验的过程中有与试验无关的人员进入现场等突发情况的发生所带来的人身伤害事故。
4 结束语
电气设备绝缘预防性试验工作是电力设备运行管理中不可缺的一项基础性工作,对电力设备的长期稳定安全运行起着决定作用。在实际试验工作中,要加强对试验人员的业务技能培训,提高试验人员的业务素质,确保试验结果的质量。同时,要及时对试验设备进行校验和技术更新,提高试验设备本身的准确性,从而确保电气设备安全稳定运行。
参考文献
[1] 谭杰.浅议电气设备预防性试验与绝缘诊断[J].科技资讯 ,2008
[2] 蒋均健.高压电气设备绝缘试验应注意的几个问题[J].广西轻工业 ,2009
作者简介
聂大禹,男,汉族,大学本科,1980年出生,工程师,现从事供电企业电气高压试验工作。
[关键词]高压电气设备;绝缘预防性试验;重要性;方法;安全措施
中图分类号:TM354.9 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)14-0253-01
高压电网发生故障多半是因为高压电气设备绝缘性能受损所致。因此,预先掌握高压设备的绝缘性能,及早发现设备运行过程中存在的隐患,有助于提升电气设备的绝缘水平及电力系统的安全性。高压电气设备绝缘预防性试验是保障设备得到安全、有效运行的必要举措。
1 绝缘预防性试验对高压电气设备的重要性
随着我国电力系统的规模、容量不断地扩大,电力系统中有60%以上的停电事故是由设备绝缘缺陷引起的。高压电气设备的安全和寿命主要取决与其内部的绝缘体材料和性能,而对绝缘体进行检测和评价就成为了评估设备运行寿命、安全系数等的主要依据。预测性试验就是针对这些具体的检测项目而进行的实验性检测。通过预测性试验的具体技术措施就可以对设备的绝缘体进行全面的质量评估,并可以通过计算机对其发展趋势进行预测,从而指导预知性的检修,保证设备的安全和稳定。因此了解设备绝缘特性,掌握绝缘状况,不断提高电气设备绝缘水平是电力系统安全经济运行的根本保证。通过试验能及时发现绝缘内部隐藏的缺陷,并通过检修加以消除,严重者必须予以更换,以免设备在运行中发生绝缘击穿,造成停电或设备损坏等不可挽回的损失。这是对长期运行的电气设备必须进行的试验性检测手段,并以此对其进行更加客观的评价,这也就是绝缘预测性试验对于高压电气设备的重要性。
2 高压电气设备的绝缘预防性试验方法
2.1 绝缘电压分布测试。高压电气设备的绝缘形式较多,在户外的时候多数采用的绝缘子作为绝缘的主体,当绝缘子表面清洁的时候绝缘的效果较好,即电阻高。使用中绝缘子自身的电容和杂散电容决定了表面电压的分布。以此在试验测量表面的电压分布可以获得对其完整性判断的已经是一种不停电检测的有效措施。
2.2 绝缘电阻吸收试验。①绝缘电阻的测试,绝缘电阻试验通常是利用固定输出电压并可以直接获取度数的仪表进行,并规定在加压60s后获得的度数就是电气设备的绝缘电阻。②吸收比测试,测定产品不同时,检测设备绝缘电阻比值的试验就是吸收比的试验。吸收比主要是反应大型机电设备和变压器绝缘的受潮程度和局部缺陷,测试的成果较为灵敏。通常温度在常温状态下,吸收比小于1.3的时候就可以判断绝缘受潮或者出现缺陷。
2.3交流耐压试验。交流耐压试验对绝缘的考验非常严格,能有效地发现较危险的集中性缺陷。它是鉴定电气设备绝缘强度最直接的方法,对于判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义,也是保证设备绝缘水平、避免发生绝缘事故的重要手段。交流耐压试验有时可能使绝缘中的一些弱点更加发展,因此在试验前必须对试品先进行绝缘电阻、吸收比、泄漏电流和介质损耗等项目的试验,若试验结果合格方能进行交流耐压试验。否则,应及时处理,待各项指标合格后再进行交流耐压试验,以免造成不应有的绝缘损伤。
2.4直流耐压试验。在检测对象上施加可以调整的直流电压,在调节电压的过程中测量电流通过设备的情况并计算绝缘电阻,此种在试验即为直流测试。直流耐压试验电压较高,对发现绝缘某些局部缺陷具有特殊的作用,可与泄漏电流试验同时进行。直流耐压试验与交流耐压试验相比,具有试验设备轻便、对绝缘损伤小和易于发现设备的局部缺陷等优点。主要缺点是由于交、直流下绝缘内部的电压分布不同,直流耐压试验对绝缘的考验不如交流更接近实际。
2.5 泄漏电流的测试。一般直流兆欧表的电压在2.5kV以下,比某些电气设备的工作电压要低得多。如果认为兆欧表的测量电压太低,还可以采用加直流高压来测量电气设备的泄漏电流。当设备存在某些缺陷时,高压下的泄漏电流要比低压下的大得多,亦即高压下的绝缘电阻要比低压下的电阻小得多。测量设备的泄漏电流和绝缘电阻本质上没有多大区别。
2.6介质损耗因数 tgδ试验。介质损耗因数tgδ可反映出绝缘损耗的参数与特征,对暴露电气设备整体的绝缘受潮情况、老化变质、小型高压电气设备的中贯通与未贯通的绝缘缺陷有一定的灵敏度。介质损耗因数tgδ具有自身的优势,该测试方法对于测试电压、测试样品尺寸等无特殊要求,更利于判断电气设备绝缘情况。在对介质损耗因数 tgδ进行试验时应注意测量时的大气湿度不宜>80%,保持电气设备绝缘表面的洁净。
2.7 色谱测试。利用绝缘油为主要绝缘介质的技术应用广泛,常温下运行的绝缘油中有10%的空气和其他气体杂质。在电力设备检测的规则中,我国对氢气、烃类气体在绝缘油中的含量进行了规定。如果绝缘油保护中的设备出现局部发热或者放电,就会直接导致绝缘油出现性质改变,即其中的气体比例失衡,因此检测绝缘油中的气体比例就可以反应其绝缘情况。具体的措施是采集样品,进行脱气、色谱分析等流程,就可以获得样品气体含量的比例,以此就可以判断其故障的严重程度。
2.8 局部放电测试。在固体绝缘体中存在间隙或者液体绝缘中存在气泡,当电场强度达到一定数值就会出现局部放电,虽然不会马上出现击穿通道,但是因为放电就会发生放热而逐步对绝缘体产生损坏。因此在预测试验中可以通过对绝缘中放电的电场强度测试而判断其内部的空隙和裂缝等。局部放电的特征是在回路中产生一系列的放电脉冲电流,将这些电流采集并放大就可检测局部放电的强度,从而获得绝缘体的基本情况。
3 高压电气设备绝缘预防性试验的安全措施
3.1 保证安全的技术措施。保证安全的技术措施即停电、验电、装设接地装置和悬挂标示牌、装设遮拦。试验开始前检查试验设备的接地状态,确保各试验设备接地良好,并且每一次试验项目完成后都应当对被试设备充分放电,既保证参试人员的人身安全,也为下一个试验项目做准备。试验现场应装设遮拦或围绳,向外悬挂“止步,高压危险”的标示牌,并派人看守,被试设备两端不在同一地点时,另一端还应派人看守。试验结束后,试验人员应拆除自装的接地线,恢复因试验需要而断开的设备接头,并对被试设备进行检查和现场清理。
3.2 保证安全的组织措施。在每次试验工作过程中都应当履行《电业安全工作规程》中所规定保证安全的组织措施,即工作票制度,工作许可制度,工作监护制度和工作间断、转移和终结制度。高压电气试验应填写第一种工作票,并且严格按照工作票实施试验作业。高压电气试验工作不得少于两人,试验负责人应由有经验的人员担任。开始试验前,试验负责人应对全体试验人员详细布置试验中的安全注意事项。试验中还应有监护人员,监护人员不应参与直接的试验工作,应把注意力集中在整个试验现场的监护上,不仅要监护实际操作人员的情况,还应该对整个试验现场环境起到监护作用,防止在进行试验的过程中有与试验无关的人员进入现场等突发情况的发生所带来的人身伤害事故。
4 结束语
电气设备绝缘预防性试验工作是电力设备运行管理中不可缺的一项基础性工作,对电力设备的长期稳定安全运行起着决定作用。在实际试验工作中,要加强对试验人员的业务技能培训,提高试验人员的业务素质,确保试验结果的质量。同时,要及时对试验设备进行校验和技术更新,提高试验设备本身的准确性,从而确保电气设备安全稳定运行。
参考文献
[1] 谭杰.浅议电气设备预防性试验与绝缘诊断[J].科技资讯 ,2008
[2] 蒋均健.高压电气设备绝缘试验应注意的几个问题[J].广西轻工业 ,2009
作者简介
聂大禹,男,汉族,大学本科,1980年出生,工程师,现从事供电企业电气高压试验工作。