高压电气设备绝缘气体_绝缘预防性试验在高压电气设备中的应用原理与重要性
时间：2019-02-04 05:38:21 来源：千叶帆 本文已影响人
摘 要：高压电气设备在运行的过程中需要经受复杂环境的考验，而作为其保护屏障的绝缘体就成为了其安全运行的重要基础。电气设备绝缘必须经受长期的电压作用，并需要应对可能出现的过电压，因此其质量和运行损坏的程度就将直接影响设备的安全运行，甚至是整个电网的安全。而利用预防性试验就可以对绝缘进行针对性的检测，并获得第一手数据以判断绝缘的运行情况，从而为检修提供必要的资料。
关键词：电气设备绝缘；绝缘预防检测；重要性
Insulation in high voltage electrical equipment preventive test in the application of principles and importance of the analysis
Abstract: high-voltage electrical equipment in the process of running need to withstand the test of complex environments, and as a protective barrier of the insulator becomes an important basis for its safe operation. Insulation of electrical equipment must be subjected to long-term effects of voltage, and the need to deal with possible over-voltage, so the quality and extent of damage will run directly affect the safe operation of equipment, or even the entire network security. The use of preventive tests can be targeted for the detection of insulation, and insulation to obtain first-hand data to determine the operation, so as to provide the necessary maintenance information.
Keywords: electrical equipment insulation, insulation to prevent detection, the importance of
一、高压电气设备的绝缘预防性试验的方法和原理
高压电气设备的绝缘预测性试验是为了对绝缘缺陷、绝缘性评估的重要技术措施，是保证高压电气设备安全运行的重要手段，其涉及的技术措施较多其基本原理也不尽相同，下面就进行简要的介绍。
1、绝缘电阻吸收试验
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、直流测试
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。该技术不仅仅可以用于判断设备绝缘十分受潮，也可以直接反应绝缘缺陷集中的地方，在高压设备绝缘预测试验测试中应用效果较好。
3、介质损失角测试
从某种角度看设备的介质损耗和绝缘缺陷是息息相关的，同时与试晶体积有正比关系，试验的时候通过测量电位体积的tgδ，也就是介质损失角就可以反应绝缘的基本状况。其值的大小反映了同类型绝缘材料单位体积的介质消耗情况，也就直接反应了绝缘的性能。
利用填充或者浸渍绝缘材料的高压电气设备，如线缆、套管、定子线圈、电压互感器、电流互感器等等设备，因为其制造的工艺和运行过程中出现的冷热变化就有可能在介质中留有间隙。此种间隙中存在的空气就会在电场强度增加大一定程度的时候开始游离，导致介质损耗，局部温度升高等，而游离还会产生臭氧、氮氧化物等，这些都会对绝缘材料产生腐蚀、分解，使其变脆老化。对此类绝缘缺陷是可以从tgδ与电压之间的线性关系而判断的。如图1。
在没有杂质、空隙的绝缘中，tgδ所形成的是一条直线a，因为其特征与电压无关。如果绝缘存在缺陷，当空隙场强尚未到达临界状态，即电晕电压的时候，tgδ和U所形成的曲线不会弯曲为直线；当电压上升到起晕电压时，间隙气体产生游离，此时tgδ急剧增加，得到tgδ随外加电压上升而变化的曲线b的斜率,这时就可判断绝缘缺陷的严重程度。同时还应注意，tgδ与温度也有关系，分析以往的经验，此项试验应保持在统一温度比较能够说明问题。
4、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。
5、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。
6、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。
7、耐压测试
对设备的检测过程中为了保证其总体的绝缘水平，还应进行耐压试验，也就是对设备进行超高压环境检测，对其施加大于工作电压的电压并历时一段时间，以此检测设备的绝缘情况。虽然耐压试验会对设备造成损坏，但是设备保证设备具有一定的绝缘冗余度是十分必要的。所以在预防性试验中耐压试验仍是一项重要的检测工作，其也可以有效的保证设备的质量。
二、绝缘预防性试验对高压设备的重要性
电气设备在运行中需要绝缘体对其进行保护，而不论是液体或者固态的绝缘材料在长期的运行过程中都会发生理化性质的改变，从而导致其机械和电气性能的下降。而高压电气设备在实际的工作中工况复杂，导致绝缘老化的原因也就较为复杂，其主要是受到热作用、电作用、机械作用、环境干扰等而这些起到负面影响的因素不是孤立存在的，而是共同对电气设备的绝缘体进行影响。这样就容易使得绝缘出现缺陷，而且其制造的过程也容易形成潜在的质量缺陷，并在运行中与外界因素叠加导致事故。
分析绝缘缺陷主要有以下两类：一种是集中性缺陷，如电缆在局部放电的情况下损坏；一种是分布性缺陷，主要是指电气设备整体的绝缘性下降，如机电设备、变压器、绝缘材料等，受潮或者老化等。而这些缺陷都会导致绝缘体被击穿导致整个设备的损坏或者危机电网。
综合的看，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。衡量绝缘体的性能主要从其电气性能、机械性能、热稳定性、化学稳定性等方面进行。而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。通过前面的介绍可以了解，通过预测性试验可以通过多种技术措施实现此项目标。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。
三、结束语
对电气设备的检修和维护、运行管理都离不开对设备的检测，尤其是必须认真对待电气设备的预防性检测，只有不断的提高质量坚持将预防放在首位，才能保证设备实现长周期、安全、稳定的运行，做到防患于未然。同时在实施预防性检测的时候，应以科学严谨的态度对待试验，并进行全面而综合的分析，做到综合各种试验数据，全面掌握检测对象的性能变化和趋势，使得预防检测成为掌控设备运行的有力措施。
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