高压电气设备的绝缘试验及新技术探究周小平

高压电气设备的绝缘试验及新技术探究周小平

周小平

（内蒙古超高压供电局内蒙古呼和浩特市010080）

摘要：高压电气设备在一般情况下的运行环境都较为复杂，其中的绝缘设备会受到电力运行中的电压和冲击电压的作用，因而电气设备中的绝缘体质量本身的优劣情况将会在很大程度上直接影响到设备整体的运行状态。针对高压电气设备的这一情况，需要对其进行全面的绝缘试验，这样能够针对绝缘设备部分出现的问题及时发现，并进行及时有效的解决。通过加强高压电气设备的绝缘试验，能够有效提升电气设备的运行效果和实际性能，促进电力能源供应工作取得良好效果。随着科学技术的不断创新和进步，当前高压电气设备中的绝缘试验有着较为先进的新型技术，能够起到更好效果。

关键词：高压电气设备；绝缘试验；新技术

1高压电气设备绝缘试验的工作现状

高压电气试验指的就是通过专业性试验来实现对电气设备绝缘性能好坏的判断，试验的对象主要包括以下几种：其一是设备的开关；其二是变压器；其三是互感器；其四是避雷器等等，高压电气试验的主要作用是保证现代电气设备在运行过程中的安全性。对于高压电器设备来说，其运行的环境是相对比较特殊的，如果设备存在绝缘性能上的问题，就会导致电击击穿问题，进而出现电力系统的瘫痪。因为高压电气绝缘试验工作具有系统性和复杂性，会存在很多影响试验质量的因素，因此必须规范整个试验环节，严格按照相关标准进行试验过程，从而更好的提高高压电气试验的整体质量。

2绝缘预防性试验的方法

21直流耐压试验

早先的直流高压发生器大都使用工频高压经过高压硅堆整流以后获得直流高压。这种试验方法的设备体积大，纹波系数高，稳定度差，现已经很少采用，一般只在少数实验室，精度要求不高的场合才会出现。在此基础上，研发出工频倍压整流高压发生器，具有过载能力强、电路简单、故障率低等特点，但是因为是工频倍压，所以大都没有闭环反馈，高压稳定度不强，继电器控制回路时的保护动作不快，没有达到迅速切除故障，缩小事故的影响面。

2.2绝缘电阻试验

绝缘电阻试验一般是运用固定输出电压而且能够直接得到度数的仪表进行，规定加压60s以后得到的度数即为电气设备的绝缘电阻。吸收比测试，是指在测定产品不同的情况下，检测电气设备绝缘电阻比值的试验，吸收比可以反映变压器和大型机电设备的绝缘体受潮程度以及局部缺陷，得到的成果比较灵敏，一般情况下如果在常温下吸收比低于1.3的时候就可以认为绝缘体已经受潮或者有缺陷出现。

2.3介质损失角试验

在一定程度上，设备的绝缘缺陷和介质损耗是密切相关的，而且和试品体积成正比关系，试验时根据测量的电位体积的tgδ，即介质损失角，就可以了解绝缘的基本情况，值的大小反映出绝缘材料单位体积里介质损耗情况，体现了其绝缘性能。

使用浸渍或是填充绝缘材料的高压电气设备，比如定子线圈、套管、线缆电压互感器等设备，由于制造工艺和运用过程里会出现冷热变化，就可能会在介质里留下间隙，而间隙中存在的空气在电场强度增大到一定程度时就开始游离，造成介质损耗，局部温度过高等，游离还可能会产生氮氧化物、臭氧等，很容易造成绝缘材料的分解、腐蚀、老化。

2.4高频震荡波试验

高频震荡波试验是由国际大电网会议工作组推荐的新方法，主要使用在110kv及以上的高压电缆。高频震荡波试验的原理是通过直流的高压发生器给充电电容C1充电，等达到了预定的幅值时球隙放电給被试品充电，达到预定幅值以后球隙停止放电，试品上试验电压分别通过电感线圈和被试品电缆、电阻R1、R2形成了震荡放电回路，在试品上得到的是一个kHz数量级的电压。这种试验能够容易的通过试品得到需要的高电压，需要的现场电源用量不大，对水树类型绝缘缺陷和机械损伤发现效果比较好，但是这种装置需要的装置有高压电容、高压电抗器和球隙点火控制装置，造成现场的使用不便；高频振荡波试验没有高的效率，在遇到较长电缆线路上的高频电压波衰减问题就很难应对，即长时间传播后很难保持电压波的幅值。

2.5油色谱试验

绝缘油作为一种绝缘介质，广泛应用于高压电气设备绝缘体系之中。电气设备在绝缘油保护下发生局部放电或发热的时候，绝缘油性质就会发生改变，导致内部气体比例失衡。为此，通过色谱试验可以掌握绝缘里气体的比例，了解电气设备的绝缘性能。

3高压电气设备绝缘试验新技术

3.1高压电气设备内部导电回路故障的诊断

高压电气设备内部的导电回路接触不良，接触电阻增大而出现过热，通过扫描记录设备表面的红外热像，可以分辨设备内部导流回路有无接触不良故障及内部连接故障的具体位置，且可以根据设备表面温升值的大小定量，判定内部回路连接故障的严重程度。针对温度明显超过标准的电气设备，可以通过设备温度超标的幅度、设备负荷的大小、设备的重要程度与设备能够承受的机械应力大小对设备缺陷性质进行确定，针对那些处于小负荷下升温明显超标的设备要密切关注，因为如果负荷继续增加，温度异常的设备的温度必然会继续升高，很有可能造成设备出现故障。

3.2高压电气设备内部绝缘故障的诊断

内部发热故障可以通过设备外部表现出来，可以利用红外线技术对之进行诊断。如由于高压电气设备内部密封性不良，或者由于进水受潮、绝缘老化、介质损耗变大等原因，致使电气设备内部的绝缘性能出现下降，严重的还会产生局部放电或者击穿的问题。具体表现是温度呈现出上高下低的热场分布，其温度明显超过了设备在正常运行状态下的温度，且在局部出现放电的情况下还会伴随着局部发热的现象；在对负荷实际操作过程中，带电作业人员需要根据施工实际状况，进行合理性施工措施的选择，解决相关输电线路作业问题。

在等电位操作环节中，带电作业者及带电体间会存在一定的电位差，这容易出现脉冲电流放电及火花问题，为了解决实际问题，需要进行相应保护措施的使用。这需要进行脉冲电流防护技术的应用，避免导线给作业人员带来一定的刺痛感，实现脉冲电流问题的有效性节约，切实增强带电作业的安全性。因此，在实践作业中，需要确保作业人员头部与带电物体距离的有效性控制，使其保持在标准范围内，尽量减少伤害。这也需要进行有效性静电感应防护策略的应用，进行屏蔽服及静电服的严格穿戴，实现对作业人员身体的全面性防护，切实增强带电作业安全性。

3.3特高压输电线路防护方案

特高压输电线路的电压等级较高，这就使其线路附近形成强大的电场，拉大了等电位作业人员的安全距离，为了有效应对这类状况，需要进行必要性防护方案的使用，更需要根据超常电压输电线路作业情景，进行相应防护措施的制定，切实提升带电作业人员的人身安全性。随着我国改革开放的不断深入，国家基础经济体系不断得到发展及完善，在这个过程中，输电线路作业的质量及安全性，对社会的稳定性发展影响深远，需要根据实际工作场景，进行相应线路防护方案的选择。

3.4在线监测技术

在线监测系统具备对带电设备的绝缘特性参数实时测量和获取数据进行分析处理的双重功效。从细化作用来讲，可实现对避雷器运行中容性电流和阻性电流变化对内部绝缘性能及其损益。监测充油设备绝缘油内部可燃性气体变化情况及其相关缺陷情况，在实际的在线侧脸系统研发中，具备精准的测量效率及其稳定性能要求和系列配套在线测量系统认定。在线监测技术的阻抗稳定检测技术，在变电站强电磁干扰及其系统操作层面的电压和雷电电压的保护性及其性能变化和软件损坏现象中，对其性能的定性分析价值，具有可抗性和稳定性特质。从技术应用优势来看，具有监测信号好，信息不受其它信号干扰效果；且特有的专家分析功能和智能化判断，在远程传输和数据共享中具备运程监测优势。

结论

总之，绝缘试验作为确保设备绝缘性能的关键，技术应用的质量关系到设备运行的正常性与穩定性，同时也是设备功能得以正常发挥的保障。基于绝缘试验对设备的绝缘性能进行更深层次的研究与分析，从而使技术应用的效果得以提升，使设备正常稳定运行能够得到保障。

参考文献：

[1]黄涛.探析高压电气设备绝缘试验的新技术[J].山东工业技术，2016，23：190.

[2]史伟，王艳红.浅议高压电气设备的绝缘试验技术应用[J].电子技术与软件工程，2017，19：173.