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【摘 要】 本文通过绝缘预防性试验的基本原理,分析了高压电气设备的绝缘预防性试验主要项目,给同行提供资料。
【关键词】 高压电器;设备;绝缘;预防性;试验
对于电力体系来讲,高压测试是非常关键的一项活动,在开展测试工作的时候,要切实的结合相关的规定来设置,要排除安全问题,保证测试活动顺畅的开展。
一、绝缘预防性试验的基本原理
(一)绝缘电阻的测试
我们在电气设备绝缘测试中发现,绝缘电阻的测试相对与其它测试应用最广泛,我们的项目试验也最方便。有效地反映出我们绝缘的污秽和整体受潮,以及发生过热老化严重缺陷等。就是我们所说的绝缘电阻值大小,我们测试中最常用的仪表就是绝缘电阻测试仪(兆欧表),是检测我们绝缘电阻最常用的。使用兆欧表应按照《电力设备预防性试验规程》的有关规定使用。
(二)测试泄漏电流
一般直流兆欧表在2.5kV以下的电压,在电气设备工作电压中比某些设备要低得多。如果我们认为兆欧表测量电压太低,加直流高压还可以测量电气设备的泄漏电流。高压下的泄漏电流要比低压下的大得多,当某些缺陷存在于设备时,所测的低压下电阻要比测得的高压下绝缘电阻大得多。泄漏电流和绝缘电阻测量设备本质上没有多大区别,通过实践泄漏电流的测量有以下特点:(1)容易暴露的绝缘本身缺陷,比兆欧表高得多的试验电压,让我们发现了一些尚未贯通的集中性缺陷。(2)我们一般通过测量泄漏电流和外加电压的关系,分析绝缘的缺陷类型,如图1所示。(3)测量泄漏电流用微安表要比兆欧表精度高。
曲线4-绝缘有击穿的危险曲线3-绝缘中有未贯通的集中性缺陷曲线2-绝缘受潮曲线1-绝缘良好
(三)直流耐压试验
如果我们发现直流耐压试验电压较高时,可能出现绝缘某些局部缺陷具有特殊的作用,在泄漏电流试验进行当中。交流耐压试验与直流耐压试验通过我们比较发现,易于发现设备的局部缺陷具有以下优点:绝缘损伤小、试验设备轻便等。我们通过实验发现,电压分布不同是交、直流绝缘内部的主要缺点,与交流耐压试验相比,更接近实际的直流耐压试验对绝缘的考验不如交流。
(四)试验交流耐压
我们通过实践发现严格的交流耐压试验对绝缘很重要,能有效地发现较危险的集中性缺陷,它是电气设备绝缘强度最直接的鉴定方法,它起到决定性的意义,对我们投入运行判断电气设备时,保证设备绝缘水平与避免发生绝缘事故来说,是一个重要检测手段。更加促进了绝缘中的一些弱点,交流耐压试验是很容易做到的,因此,在试验前必须进行吸收比、泄漏电流等项目的试验,试验结果合格后就可以进行交流耐压试验。否则,应及时处理,以免造成不应有的绝缘损伤,最后确定交流耐压试验各项指标合格。
二、详细分析高压电气设备的绝缘预防性试验
(一)绝缘特性试验
1、绝缘电阻测试
绝缘电阻测试通常利用兆欧表来测出设备绝缘电阻值大小,所得结果可反映出设备有无受潮、杂污、严重过热、老化等隐患。电气设备的绝缘体受潮后,兆欧表所测的绝缘电阻值会下降,但是只有当两极间有贯穿性的导电通道存有绝缘缺陷时,所测电阻值才会有显著的浮动,若绝缘缺陷是局部的,两极间仍有部分位置保有良好的绝缘性能,所测的绝缘电阻值不会呈现明显的降低,某些时间也不会发生变化。通常所采用的BM11D数字摇表,在测量时应注意避免摇表,与被试设备间的连线发生接地情况,否则将出现较大的误差,我们在对某地一座换流站的地绝缘电阻进行测量时,由于现场地形制约,导致高压线的悬空难度较大,因此,需将高压线拉直再进行悬空,悬空35秒后,发现摇表指数骤降,我们马上停止测量,寻找原因,发现原本悬空的高压线,在支撑点松落后发生了“接地”现象,具体如图2所示,下图中的Rx代表测试品的绝缘电阻值,R1代表单根导线的绝缘电阻值,可以看出,当R1趋向于无穷大时,实测出的绝缘电阻值R=Rx,但实测值R1一般情况下比Rx稍小,因此,在绝缘电阻的测试中,测试出的绝缘电阻值越大越好。
图2
另外,温度也会对绝缘电阻值的测量精度产生影响,温度一旦升高,由于介质内自身运动而生成的杂质会沿着两极延伸而使导电性能增加,所测的绝缘电阻值会下降。作者经实践发现,若测试品表面的表面存有污垢,在清理前所测的绝缘电阻值要比清理后所测的绝缘电阻值小得多,在测试前要先做好测试品的清洁工作。
2、泄漏电流测试
泄漏电流的与绝缘电阻的测量在本质上并不存在明显的区别,但是泄漏电流的测量具有自身的特征:测试所需电压要比兆欧表的测量限值要略高,更易发现绝缘缺陷,甚至可发现某些,并未贯通的集中性绝缘缺陷;经过对泄漏电流于外加电压间的关系进行测量,可帮助分析出测试品绝缘性能缺陷的类型,如图3所示,采用微安表测试泄漏电流的精准度要明显高于兆欧表。当设备存有一定的缺陷时,所测出的高压下的泄漏电流要比低压下大,也就是说高压状态下的绝缘电阻值要比低压状态下的电阻值小。
图3
某设备绝缘泄漏电流的曲线分析见图3,表示绝缘性能良好见曲线1,表示测试品有受潮现象见曲线2,表现绝缘系统中还存有集中性绝缘缺陷见曲线3,表示绝缘有被击穿的可能性见曲线4。进行泄露电流测试时可采用微安表随时监测,用I=F(U)或I=F(T)的曲线图及测量所得的吸收比来判别绝缘性能缺陷,加压时间与泄漏电流的关系如图4所示:
图4
(二)耐压试验
高压电气的耐压试验有交流耐压试验与直流耐压试验2类,二者不能相互代替。下面就YDJ试验变压器在交流耐压试验中操作步骤进行介绍:检查试验环境是否存在安全隐患。若无则将耐压试验设备开机预热5min,调试至试验所需的电压档位,看泄露电流值是否符合要求,将试验设备的高压输出端短接,通电检查过电流继电器是否动作及是否发出击穿信号,将被试电器的所有开关均置于接通状态,将试验设备的测试夹,分别接在规定测试的部分,即测试主电路时,应将不与主电路连接的控制和辅助电路接至金属架上;测试控制和辅助电路时,应将主电路接至金属支架上,升压初始慢慢升至规定值的一半,避免跳跃,然后迅速增加至规定电压值(升压过程约在10s)。计时1min,在此期间不允许有连续闪络和击穿现象发生,1min后,若无连续击穿发生,则将电压慢慢退到零位,切断电源,试验完毕。采用突然断电方法不妥,因为瞬时失压,会引起振荡过电压而可能将试品击穿。
(三)绝缘预防试验结果的分析和判断
《电力设备预防性试验规程》明确指出,应对所得的试验结果进行分析与判断,与被试验设备出厂时的检测数据进行对比,分析设备的绝缘性能情况,与同类型高压电器设备的试验结果进行对比,找出不同点,将所测的试验数据与《电力设备预防性试验规程》技术标准进行对比,判断测试设备是否存在局部绝缘缺陷。
总之,对于高压的电气装置来讲,它们在运作的时候要有着优秀的绝缘特征,所以在最初生产时期,就要采取很多的绝缘测试。总体上讲,在后续的时期,开展高压测试的工作者要不断的努力。要了解有关的测试规定,切实的结合规章开展工作,提升自身的安全性,防止违规问题出现,保证安全。
参考文献:
[1]郑春兰.罗竞.浅析高压电气设备的绝缘预防性试验[J].中国新技术新产品,2013,08:26-27.
[2]李晨.杜颖.浅谈电气设备高压试验及防范对策[J].科技创新与应用,2013,20:63-64.
[3]俞晖.黄婷婷.高压电气设备的绝缘预防性试验浅析[J].科技与企业,2013,20:318.
【关键词】 高压电器;设备;绝缘;预防性;试验
对于电力体系来讲,高压测试是非常关键的一项活动,在开展测试工作的时候,要切实的结合相关的规定来设置,要排除安全问题,保证测试活动顺畅的开展。
一、绝缘预防性试验的基本原理
(一)绝缘电阻的测试
我们在电气设备绝缘测试中发现,绝缘电阻的测试相对与其它测试应用最广泛,我们的项目试验也最方便。有效地反映出我们绝缘的污秽和整体受潮,以及发生过热老化严重缺陷等。就是我们所说的绝缘电阻值大小,我们测试中最常用的仪表就是绝缘电阻测试仪(兆欧表),是检测我们绝缘电阻最常用的。使用兆欧表应按照《电力设备预防性试验规程》的有关规定使用。
(二)测试泄漏电流
一般直流兆欧表在2.5kV以下的电压,在电气设备工作电压中比某些设备要低得多。如果我们认为兆欧表测量电压太低,加直流高压还可以测量电气设备的泄漏电流。高压下的泄漏电流要比低压下的大得多,当某些缺陷存在于设备时,所测的低压下电阻要比测得的高压下绝缘电阻大得多。泄漏电流和绝缘电阻测量设备本质上没有多大区别,通过实践泄漏电流的测量有以下特点:(1)容易暴露的绝缘本身缺陷,比兆欧表高得多的试验电压,让我们发现了一些尚未贯通的集中性缺陷。(2)我们一般通过测量泄漏电流和外加电压的关系,分析绝缘的缺陷类型,如图1所示。(3)测量泄漏电流用微安表要比兆欧表精度高。
曲线4-绝缘有击穿的危险曲线3-绝缘中有未贯通的集中性缺陷曲线2-绝缘受潮曲线1-绝缘良好
(三)直流耐压试验
如果我们发现直流耐压试验电压较高时,可能出现绝缘某些局部缺陷具有特殊的作用,在泄漏电流试验进行当中。交流耐压试验与直流耐压试验通过我们比较发现,易于发现设备的局部缺陷具有以下优点:绝缘损伤小、试验设备轻便等。我们通过实验发现,电压分布不同是交、直流绝缘内部的主要缺点,与交流耐压试验相比,更接近实际的直流耐压试验对绝缘的考验不如交流。
(四)试验交流耐压
我们通过实践发现严格的交流耐压试验对绝缘很重要,能有效地发现较危险的集中性缺陷,它是电气设备绝缘强度最直接的鉴定方法,它起到决定性的意义,对我们投入运行判断电气设备时,保证设备绝缘水平与避免发生绝缘事故来说,是一个重要检测手段。更加促进了绝缘中的一些弱点,交流耐压试验是很容易做到的,因此,在试验前必须进行吸收比、泄漏电流等项目的试验,试验结果合格后就可以进行交流耐压试验。否则,应及时处理,以免造成不应有的绝缘损伤,最后确定交流耐压试验各项指标合格。
二、详细分析高压电气设备的绝缘预防性试验
(一)绝缘特性试验
1、绝缘电阻测试
绝缘电阻测试通常利用兆欧表来测出设备绝缘电阻值大小,所得结果可反映出设备有无受潮、杂污、严重过热、老化等隐患。电气设备的绝缘体受潮后,兆欧表所测的绝缘电阻值会下降,但是只有当两极间有贯穿性的导电通道存有绝缘缺陷时,所测电阻值才会有显著的浮动,若绝缘缺陷是局部的,两极间仍有部分位置保有良好的绝缘性能,所测的绝缘电阻值不会呈现明显的降低,某些时间也不会发生变化。通常所采用的BM11D数字摇表,在测量时应注意避免摇表,与被试设备间的连线发生接地情况,否则将出现较大的误差,我们在对某地一座换流站的地绝缘电阻进行测量时,由于现场地形制约,导致高压线的悬空难度较大,因此,需将高压线拉直再进行悬空,悬空35秒后,发现摇表指数骤降,我们马上停止测量,寻找原因,发现原本悬空的高压线,在支撑点松落后发生了“接地”现象,具体如图2所示,下图中的Rx代表测试品的绝缘电阻值,R1代表单根导线的绝缘电阻值,可以看出,当R1趋向于无穷大时,实测出的绝缘电阻值R=Rx,但实测值R1一般情况下比Rx稍小,因此,在绝缘电阻的测试中,测试出的绝缘电阻值越大越好。
图2
另外,温度也会对绝缘电阻值的测量精度产生影响,温度一旦升高,由于介质内自身运动而生成的杂质会沿着两极延伸而使导电性能增加,所测的绝缘电阻值会下降。作者经实践发现,若测试品表面的表面存有污垢,在清理前所测的绝缘电阻值要比清理后所测的绝缘电阻值小得多,在测试前要先做好测试品的清洁工作。
2、泄漏电流测试
泄漏电流的与绝缘电阻的测量在本质上并不存在明显的区别,但是泄漏电流的测量具有自身的特征:测试所需电压要比兆欧表的测量限值要略高,更易发现绝缘缺陷,甚至可发现某些,并未贯通的集中性绝缘缺陷;经过对泄漏电流于外加电压间的关系进行测量,可帮助分析出测试品绝缘性能缺陷的类型,如图3所示,采用微安表测试泄漏电流的精准度要明显高于兆欧表。当设备存有一定的缺陷时,所测出的高压下的泄漏电流要比低压下大,也就是说高压状态下的绝缘电阻值要比低压状态下的电阻值小。
图3
某设备绝缘泄漏电流的曲线分析见图3,表示绝缘性能良好见曲线1,表示测试品有受潮现象见曲线2,表现绝缘系统中还存有集中性绝缘缺陷见曲线3,表示绝缘有被击穿的可能性见曲线4。进行泄露电流测试时可采用微安表随时监测,用I=F(U)或I=F(T)的曲线图及测量所得的吸收比来判别绝缘性能缺陷,加压时间与泄漏电流的关系如图4所示:
图4
(二)耐压试验
高压电气的耐压试验有交流耐压试验与直流耐压试验2类,二者不能相互代替。下面就YDJ试验变压器在交流耐压试验中操作步骤进行介绍:检查试验环境是否存在安全隐患。若无则将耐压试验设备开机预热5min,调试至试验所需的电压档位,看泄露电流值是否符合要求,将试验设备的高压输出端短接,通电检查过电流继电器是否动作及是否发出击穿信号,将被试电器的所有开关均置于接通状态,将试验设备的测试夹,分别接在规定测试的部分,即测试主电路时,应将不与主电路连接的控制和辅助电路接至金属架上;测试控制和辅助电路时,应将主电路接至金属支架上,升压初始慢慢升至规定值的一半,避免跳跃,然后迅速增加至规定电压值(升压过程约在10s)。计时1min,在此期间不允许有连续闪络和击穿现象发生,1min后,若无连续击穿发生,则将电压慢慢退到零位,切断电源,试验完毕。采用突然断电方法不妥,因为瞬时失压,会引起振荡过电压而可能将试品击穿。
(三)绝缘预防试验结果的分析和判断
《电力设备预防性试验规程》明确指出,应对所得的试验结果进行分析与判断,与被试验设备出厂时的检测数据进行对比,分析设备的绝缘性能情况,与同类型高压电器设备的试验结果进行对比,找出不同点,将所测的试验数据与《电力设备预防性试验规程》技术标准进行对比,判断测试设备是否存在局部绝缘缺陷。
总之,对于高压的电气装置来讲,它们在运作的时候要有着优秀的绝缘特征,所以在最初生产时期,就要采取很多的绝缘测试。总体上讲,在后续的时期,开展高压测试的工作者要不断的努力。要了解有关的测试规定,切实的结合规章开展工作,提升自身的安全性,防止违规问题出现,保证安全。
参考文献:
[1]郑春兰.罗竞.浅析高压电气设备的绝缘预防性试验[J].中国新技术新产品,2013,08:26-27.
[2]李晨.杜颖.浅谈电气设备高压试验及防范对策[J].科技创新与应用,2013,20:63-64.
[3]俞晖.黄婷婷.高压电气设备的绝缘预防性试验浅析[J].科技与企业,2013,20:318.