高压电气设备绝缘耐压技术分析

高压电气设备绝缘耐压技术分析

伍珊珊

长沙华艺工程设计有限公司 湖南长沙 410000

摘要：电气设备绝缘安全与电力系统安全密切相关，因此做好绝缘耐压试验具有关键意义。本文首先分析了高压电气设备绝缘耐压试验的重要性，探讨了绝缘耐压试验主要类型，并围绕具体试验项目展开论述，以期可与同行交流。

关键词：高压电气设备；绝缘耐压；重要性；类型

1 引言

高压电气设备在电力系统中应用广泛，对维持电力系统的稳定性和安全性有着关键作用。绝缘耐压试验是高压电气设备安全运行的评估依据之一，发现设备绝缘故障后可及时进行维修，提升电力设备的绝缘性能，达到延长电力设备使用寿命的目的。

2 高压电气设备绝缘耐压试验的重要性

为确保电力设备能够在电网高压状态中安全运行，通常情况下要进行电力设备的高压绝缘试验。高压绝缘试验需要对电力设备的材料、零件及运行状态进行测试，只有测试合格才可投入电网使用。不仅如此，电力设备的后期管理对绝缘试验也具有十分重要的作用，后期管理可以全面掌握电力设备的运行状态，发现设备绝缘故障后可及时进行维修，有助于提升电力设备的绝缘性能，达到延长电力设备使用寿命的目的。

另外，电力设备的高压绝缘试验也可以在电力设备的运行过程中进行，通过观察电力设备在高压环境下的运行状态来分析其受压能力，进而判断电力设备的绝缘效果是否可以满足电网运行的需求。总之，由于电网的运行环境十分复杂，所以电力设备的高压绝缘试验有着重要意义，为避免出现电力设备的安全事故，要确保绝缘试验结果的精确性和真实性。

3 高压电气设备绝缘耐压试验主要类型

3.1绝缘电阻试验

在电力设备的高压绝缘实验中，应用最为广泛的试验项目就是绝缘电阻试验。这项试验可有效测试电力设备绝缘材料的绝缘效果，反映出绝缘材料的受潮程度、老化、磨损及过热等问题，绝缘电阻试验一般使用的测验设备为绝缘电阻测试仪。绝缘预防性试验。可全面了解电力设备的绝缘性能，查找出电力设备绝缘的内部缺陷，然后进行绝缘材料的修复或零件的更换，达到优化电力设备的绝缘材料的目的，为电网运行提供了安全保障。绝缘预防性试验可防止电力设备在运行过程中被高压击穿，能够起到有效的绝缘保护作用，避免出现电网停电及设备报废的情况，有利于减少电力工程的经济损失。

3.2交流耐压试验

在高压绝缘试验中最考验设备绝缘效果的项目就是交流耐压试验。通过这项试验可发现设备内部中隐藏的绝缘缺陷，通常隐藏的绝缘缺陷都具有一定的危险性，如果不能及时发现就会造成设备的安全事故，继而影响电网的稳定运行。交流耐压试验是检测电力设备绝缘强度最有效的方法，可确保设备的绝缘效果，避免电力设备安全事故的发生。

3.3直流耐压试验

直流耐压试验是利用高电压来进行电力设备的绝缘测试，能够发现设备绝缘的局部缺陷，这项试验与泄漏电流试验配合使用可全面掌握电力设备的运行状态，做到及时查找出设备故障。直流耐压试验具有试验成本低、操作灵活、易于发现绝缘缺陷的优势，能够大大减少电力设备高压绝缘试验的投入成本，对保障电力设备安全运行有着重要作用。

4 高压电气设备绝缘耐压试验项目分析

4.1试验项目概况

本项目为1100kV 气体绝缘金属封闭输电线路（gas-insulated metal enclosed transmission line，GIL）现场交流耐压及局部放电试验，采用整段加压方式。试验采用变频式串/并联谐振原理，试验接线如图1所示。

图1 交流耐压试验接线示意图

4.2交流耐压试验操作要点

本项目交流耐压试验操作要点如下：

（1）使用5000V绝缘电阻表测量每相导体对地绝缘电阻，应大于2GΩ；

（2）操作耐压系统，调整系统频率，使系统达到谐振状态（试验频率控制在50~300Hz范围内，升压要求匀速缓慢，当试验电压达到75%Uf时，以每秒（2%±1%）Uf的速率匀速升压），升高系统电压值至200kV，保持20min；

（3）继续升压至300kV，保持20min；继续升压至450kV，保持10min；继续升压至664kV，保持10min；继续升压至797kV，保持5min；继续升压至900kV，保持1min；继续升压至1150kV，保持1min，加压程序见图2，试验电压测量值的容差应保持在规定电压值的±3%以内；

图2 耐压试验加压程序示意图

（4）在通过交流耐压试验后，降压至797kV，进行局部放电超声检测，测试时间不超过45min；局放试验时应进行三相横向比较，检测时要求平稳地将传感器放在GIL外壳的各测点上；

（5）待信号稳定后，观察、记录信号特征；发现异常信号后，应进行信号详测，改变检测频率上下限等参数设置，进行多方位多模式测量。

4.3交流耐压试验注意事项

本次试验升压注意事项如下：最高耐压试验电压应为GIL出厂试验电压的100%，即1150kV；根据金属微粒尺寸分布统计情况，以微粒跳跃高度高于微粒陷阱且反弹高度低于微粒陷阱为原则，通过采用逐级升压法实现金属微粒的逐级捕获，计算得到前3个阶段的老练电压分别为200、300、450kV；在1.2倍运行电压（797kV）与最高电压（1100kV）之间，应增加约90%的出厂电压阶梯（900kV），电压保持时间与最高试验一致；局放电压根据标准要求，应为1.2倍运行电压（797kV）。

如果试验同时满足下列要求，则试验结果合格：（1）试验过程中试品不发生击穿、闪络或出现异常现象；（2）局放试验未发现异常信号。

5 结语

综上所述，高压电气设备运行中，为准确检测电气设备是否存在劣化缺陷，绝缘耐压试验必不可少。通过高压电气设备绝缘耐压试验的运用，可及时排查和预测相关绝缘异常情况，及时处理潜在风险，有效降低电气设备事故的发生率，切实保证电气设备安全可靠运行。

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作者简介：伍珊珊（1989-），女，湖南常德人，工程师，硕士研究生，工作方向：高压电与绝缘技术。