高压电气设备的运行环境复杂,易出现设备物理磨损与化学侵蚀等问题,导致设备绝缘性能下降,不仅容易引发触电和短路事故,也影响电力正常运行,引发人员安全威胁。加大对高压电气设备绝缘性能的检测,正确选择检测方法,并掌握检测的关键点,才能提高检测的有效性,电气设备的正常使用、电力系统的稳定运行才更具保障。
1高压电气设备绝缘检测的重要性
电力高压电气设备的绝缘检测根据被检测电气设备的电压高低,可以分为绝缘耐压检测和绝缘特性检测,两者的区别在于前者是破坏性检测,后者是非破坏性检测,后者应用更广。借助绝缘检测及时发现电气设备绝缘内部的缺陷,进一步探明介质损耗原因、绝缘电阻状态、部分放电的具体情况等。面向电力高压电气设备开展绝缘检测,是为了确保电气设备绝缘性能良好,确保设备运行的稳定与安全。
2常见的高压电气设备绝缘检测方法
2.1交流耐压检测
交流耐压检测是当前较为常见的电气绝缘性能检测方法。检测时被试品进入检测回路,电压逐渐升高,达到额定值后保持1min,后电压迅速降至0,在规定时间范围内,如果被试品绝缘器没有被击穿,表面有闪络,则认为绝缘性能可。该检测方法不仅有效判断电气设备的绝缘性能,且能发现设备的局部缺陷。其不足在于耐压检测中绝缘带可能受到损伤,因此在开展工频交流耐压检测前须提前进行介质损耗因数检测、绝缘电阻检测。电气设备在长期运行中受机械振动、电场及温度的影响,电力设备的绝缘性能呈逐渐劣化的趋势,劣化既可以是整体,也可以是部分,最终引发电气设备的缺陷。交流耐压检测属于典型的预防性检测,在检测中也常常出现检测仪表变化不明显但内部有异响的问题,需要重复检测,最终查找原因,消除异响。
2.2直流耐压检测
在规范时间内,加注比额定电压高出一定倍数的检测电压,将电压置于被试对象上,进行升压检测,分阶段读取泄露电流值,绘制出泄露电流与直流电压间的曲线关系,以此指导设备绝缘状态的评估。如果曲线关系近似直线认为设备存在绝缘缺陷,常考虑绝缘受潮的情况。测量现场直流耐压性能的装置主要有微安表、高阻器、电阻分压器、静电高压电压表等,若直流微安表和高阻器串联的测量系统被暴露在空气中,因为导线离子流的存在,会出现一定测量误差。假设绝缘套管中有电阻元件,对应的测量误差可以忽略不计。若测量系统是有效值电压表、电阻分压器,其接近高压导体时会产生误差,可以尝试让测量系统远离高压导体以消除误差的不利影响。
2.3绝缘电阻检测
绝缘电阻检测主要借助兆欧表测量绝缘电阻的绝缘情况。对于接受检测的设备来说,绝缘检测时如果发现集中性的贯穿性缺陷,则认为绝缘电阻有下降的趋势,用兆欧表检查,可以及时发现问题。如变电站中的针式绝缘子,很容易出现瓷质开裂的问题,会引发绝缘电阻的持续降低,用兆欧表可以及时发现问题。而对于发电机等绝缘体变动较大的电气设备,空气、体积、尺寸等也会影响其绝缘性能,因此使用绝缘电阻测量的方法很难做出明确的判断。对于电力高压电气设备,进行绝缘质量的评价主要采用绝缘测量电阻及电气设备的极化指数、吸收比。
2.4局部放电测量
电气设备在长期的运行中电气内部一些薄弱的绝缘位置受到高场强的影响,出现局部放电的情况,导致电气设备绝缘性能下降。如果局部放电严重,且放电时间长,也会出现绝缘体被击穿的问题。因此高压电气设备能否安全地运行,除了要借助冲击耐压检测及短时工频耐压检测进行检测外,也应关注电气设备局部放电的问题。为提高检测结果的准确性,应确定放电的水平,若电气设备放电超出了该水平设定,则认为外施电压数值是局部放电的初始电压,而放电在该水平以下的电压对应的最高值则是局部放电的熄灭电压。如果初始状态下的放电电压高于电气设备的额定电压,则认为电气设备绝缘效果不佳的风险较大。局部放电的测量方法有电测和非电测2种,电测多使用脉冲电流、无线电干扰电压,而非电测主要是声测和光测。就当前局部放电的测量情况来说,应用最普遍的是电测法。
2.5不同检测方法的对比
电力高压电气设备的绝缘检测的聚焦点是电气设备破损、受潮及老化情况。在明确了检测数据后,系统分析电气设备的损耗情况,以特定的分析方式发现隐藏在电气设备中的绝缘问题,根据不同的绝缘损坏情况,制定不同的补救或者处理方案,将电气设备绝缘事故的发生概率降到最低。前面详细论述了交流耐压检测、直流耐压检测、绝缘电阻检测、局部放电测量4种绝缘检测方法后,又补充了几种其他检测方法,进行对比,对比图见表1。
3高压电气设备绝缘性能检测注意事项
3.1加强组织管理
进行绝缘检测时,要确保检测人员严格遵守工作管理制度,确保各项组织措施部署到位,工作票制度、工作许可制度、工作监护制度、工作终结制度落实到位。在开展电气设备绝缘检测时,须由2人及以上共同参与,并指定1名有经验的人担任检测负责人,检测前须对安全注意事项进行讨论,检测过程中设置监护人员承担监护任务,加强对操作人员及检测现场环境的监控,确保组织部署到位。
3.2优化技术措施
开始前需要对检测设备进行接地检查,确保其接地可靠。被试设备检测完成后进行放电处理,为下一检测项目做准备。认真检查检测现场,设置必要的指示牌,避免无关人员进入检测范围。检测完成后,及时拆除接地线,断开因检测装设的设备接头,并及时检查检测设备,清理检测现场。
3.3重视人员培训
电气设备绝缘检测人员的日常培训必不可少,其除了要具备专业的检测技能,也要保持较强的安全意识,熟悉安全工作规程并规范操作,全面掌握实验技术,在检测中应严谨细致,高度负责,确保检测的安全可靠,规避人员伤亡风险。
参考文献
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作者:吴应宁 单位:广东先达电业股份有限公司
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