高压电气设备绝缘耐压技术分析及试验

高压电气设备绝缘耐压技术分析及试验

李佳敏

内蒙古电力（集团）有限责任公司锡林郭勒供电分公司 内蒙古   锡林浩特市 026000

   摘要：我国电力系统的规模和容量在不断的扩大，电力系统的高压运行安全问题是非常重要的问题，在电气工程中，绝缘体有着重要的作用，其性能的好坏对电力设备的运行起着决定性作用，直接影响着高压电气设备的安全稳定运行。文章对高压设备的绝缘耐试验重要性做了介绍，分析了高压电气设备绝缘耐压性能试验的检测技术，并提出了高压电气设备绝缘试验新技术分析研究，以期对此类问题具有一定的参考价值。

关键词：高压；电气设备；绝缘耐压；分析

1高压电气设备的绝缘试验的重要性

在电力系统中，高压电气设备的运行过程中需要做好绝缘试验工作，主要包括高压电气设备的运行中对各种设备进行绝缘性试验，根据试验的过程中电压的高低，可将其分成绝

缘特性试验、绝缘耐压试验。绝缘特性试验不会对电气设备中的绝缘体造成损害，因此也叫做非破坏性试验，其一般在较低的电压状态下进行绝缘特性的测量。针对介质损害的原因、绝缘电阻以及部分放电等，试验能够准确的判定绝缘体内部存在的缺陷。而绝缘耐压试验则会对电气设备的绝缘性能造成一定的损害，所以又叫做破坏性试验。其一般需要试验电气绝缘设备的耐受电压情况，包括交、直流电压试验和冲击电压试验。在进行绝缘体的检测过程中，绝缘耐压试验有着十分有效的作用，尤其是针对绝缘体中的主要缺陷，其能够进行十分准确的判断，而且可以给绝缘体耐压的强度给予一定的保障。此种试验尽管具有很多的优点，然而其会对绝缘体造成一定程度的损坏。经过上述分析可知，在高压电气设备运行的过程中，进行绝缘试验可以帮助电力系统安全稳定的运行。电力系统运行过程中，高压电气设备常常会遭到化学物质和电场腐蚀等的破坏，再加上电气设备所处的环境恶劣，造成绝缘体和系统出现损害，所以，为保证高压电气设备正常运行，那么必须要进行电气设备的绝缘试验。对高压电气设备而言，进行绝缘试验不但能够准确了解设备的各种特性，而且帮助工作人员了解其运行状态，及时发现存在的问题，避免出现电力绝缘事故，影响电力系统的正常运行。

2高压电气设备绝缘耐压性能试验的检测技术

2.1直流耐压试验。直流耐压试验的开展往往会借助于体积较大的试验设备，同一般性试验相比，其有着较高的纹波系数，以致稳定性较差，是电力行业发展初期最常使用的一种技术，随着社会的进步与科技的发展，此种存有一定弊端的试验方法已经被逐渐淘汰掉，极少应用。

2.2介质损耗角试验。经研究发现，处于运行状态中的高压电气设备之所以会有绝缘缺陷问题出现，与介质损耗角之间有着极大的关联关系。绝缘材料的损耗状态可以通过介质损耗角大小直接反映出来，故通过对介质损耗角进行试验即可以间接了解和掌握绝缘体状态与系统运行情况，以便能够及时地发现问题、处理问题。

2.3绝缘电阻试验。在绝缘电阻试验中会输出一个固定的电压值，在把此时仪表上显示的度数值及时记录下来后，加压1分钟，之后仪表上显示的度数就是绝缘电阻值。在这个试验过程中最为关键的环节就是吸收测验，一般来说，处于常温状态的电气设备吸收比不会超过3：1，以此为依据就可以及时发现纰漏，直接反映出存在于设备当中的绝缘体损害情况与返潮问题。

  3、常用的绝缘试验方法

3.1直流耐压试验

直流耐压试验试验电压较高，能可靠反映出被试设备的绝缘缺陷，但它的纹波系数较一般试验要高，且电压降分布不均匀，所以其稳定性不甚理想。近些年来，我国的电力工作中已经不经常使用这一方法实施绝缘试验了，一般只在精度要求不高的设备试验中使用。

3.2介质损耗正切角试验

相关研究表明，高压电气设备运行过程中出现的绝缘缺陷与介质损耗角存在着密切的关联性，且使用体积越大该介质损耗角越多。在高压电气设备中，介质损耗角的大小能够准确的反映出绝缘材料的损耗状态，因此，利用介质损失角试验，能够将绝缘体、系统运行的相关情况充分反映出来，为发现和处理相关问题提供重要参考。

3.3绝缘电阻试验

在一般情况下，绝缘电阻试验是将一固定数值的直流电压值输出，然后，检测其对地或对其他部分的泄漏电流大小，对其加压1min后，获得的度数即是绝缘电阻值。绝缘电阻试验中，最为核心的一环即是吸收比测验，它可以将电气设备中绝缘体损害程度与返潮问题及时反映出来。通常情况下，设备在常温状态下的绝缘电阻合格且吸收比在1.3以内，方可任务设备的绝缘合格。

3.4谐振耐压试验

谐振耐压试验是一种较新型的试验方法，当被试设备电压等级越高，所需的试验电压等级就越高，一般来说，超过110kV电压等级的被试设备所需的试验电压，传统试验变压器是无法提供的，必须使用谐振的方法以获得更高的试验电压。利用电压谐振的方法，试验变压器不需要太大的容量，就可以获得较高的试验电压以可靠的检测出绝缘缺陷与机械损伤。但是该种方法也存在一些弊端，那就是在试验的过程中，需要用到高压电容或电抗器，现场不容易操作。

4、高压电气设备绝缘试验新技术

如今，对于高压电气设备的绝缘试验方法有很多，红外线诊断技术是众多新技术中的一种，该技术利用红外线来诊断高压电气设备的绝缘性能，可以在不需要取样和接触设备的条件下就可以完成，不会对设备造成损害，操作起来简单易行，得到了较为广泛的应用。

4.1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。

4.2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；在对负荷进行调整的情况下，外部红外热相没有出现明显的变化，即可判定高压电气设备内部出现了绝缘方面的问题，需要进一步查验。

综上所述，为确保电力系统的安全稳定运行，对其进行绝缘耐压试验是一种非常必要的手段，可以有效预防电力事故的发生。做好绝缘耐压试验可在事故发生前就检测出电气设备运行过程中存在的问题和风险，并能根据试验结果做好防范措施，亦能把危害降到最低，减少国家经济损失，对中国电力系统的发展也有着积极作用。特别强调的是，在进行电气设备的高压试验时，由于高压的危险很大，必须采取各种有效的措施保证人员及设备的安全，一定要按照规定的流程进行，利用科学、保证人员及设备的安全情况下完成试验，以免造成事故。

参考文献

[1]王华芳.电气设备高压试验及安全措施研究[J].能源与节能，2017，（05）

[2]崔程尧.电气设备的高压试验及防范措施[J].中国战略新兴产业，2017，（08）

[3]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）