高壓電氣設(shè)備絕緣性能檢測探討
時間:2022-07-19 08:54:33
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高壓電氣設(shè)備的運行環(huán)境復(fù)雜,易出現(xiàn)設(shè)備物理磨損與化學(xué)侵蝕等問題,導(dǎo)致設(shè)備絕緣性能下降,不僅容易引發(fā)觸電和短路事故,也影響電力正常運行,引發(fā)人員安全威脅。加大對高壓電氣設(shè)備絕緣性能的檢測,正確選擇檢測方法,并掌握檢測的關(guān)鍵點,才能提高檢測的有效性,電氣設(shè)備的正常使用、電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行才更具保障。
1高壓電氣設(shè)備絕緣檢測的重要性
電力高壓電氣設(shè)備的絕緣檢測根據(jù)被檢測電氣設(shè)備的電壓高低,可以分為絕緣耐壓檢測和絕緣特性檢測,兩者的區(qū)別在于前者是破壞性檢測,后者是非破壞性檢測,后者應(yīng)用更廣。借助絕緣檢測及時發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣內(nèi)部的缺陷,進(jìn)一步探明介質(zhì)損耗原因、絕緣電阻狀態(tài)、部分放電的具體情況等。面向電力高壓電氣設(shè)備開展絕緣檢測,是為了確保電氣設(shè)備絕緣性能良好,確保設(shè)備運行的穩(wěn)定與安全。
2常見的高壓電氣設(shè)備絕緣檢測方法
2.1交流耐壓檢測
交流耐壓檢測是當(dāng)前較為常見的電氣絕緣性能檢測方法。檢測時被試品進(jìn)入檢測回路,電壓逐漸升高,達(dá)到額定值后保持1min,后電壓迅速降至0,在規(guī)定時間范圍內(nèi),如果被試品絕緣器沒有被擊穿,表面有閃絡(luò),則認(rèn)為絕緣性能可。該檢測方法不僅有效判斷電氣設(shè)備的絕緣性能,且能發(fā)現(xiàn)設(shè)備的局部缺陷。其不足在于耐壓檢測中絕緣帶可能受到損傷,因此在開展工頻交流耐壓檢測前須提前進(jìn)行介質(zhì)損耗因數(shù)檢測、絕緣電阻檢測。電氣設(shè)備在長期運行中受機械振動、電場及溫度的影響,電力設(shè)備的絕緣性能呈逐漸劣化的趨勢,劣化既可以是整體,也可以是部分,最終引發(fā)電氣設(shè)備的缺陷。交流耐壓檢測屬于典型的預(yù)防性檢測,在檢測中也常常出現(xiàn)檢測儀表變化不明顯但內(nèi)部有異響的問題,需要重復(fù)檢測,最終查找原因,消除異響。
2.2直流耐壓檢測
在規(guī)范時間內(nèi),加注比額定電壓高出一定倍數(shù)的檢測電壓,將電壓置于被試對象上,進(jìn)行升壓檢測,分階段讀取泄露電流值,繪制出泄露電流與直流電壓間的曲線關(guān)系,以此指導(dǎo)設(shè)備絕緣狀態(tài)的評估。如果曲線關(guān)系近似直線認(rèn)為設(shè)備存在絕緣缺陷,??紤]絕緣受潮的情況。測量現(xiàn)場直流耐壓性能的裝置主要有微安表、高阻器、電阻分壓器、靜電高壓電壓表等,若直流微安表和高阻器串聯(lián)的測量系統(tǒng)被暴露在空氣中,因為導(dǎo)線離子流的存在,會出現(xiàn)一定測量誤差。假設(shè)絕緣套管中有電阻元件,對應(yīng)的測量誤差可以忽略不計。若測量系統(tǒng)是有效值電壓表、電阻分壓器,其接近高壓導(dǎo)體時會產(chǎn)生誤差,可以嘗試讓測量系統(tǒng)遠(yuǎn)離高壓導(dǎo)體以消除誤差的不利影響。
2.3絕緣電阻檢測
絕緣電阻檢測主要借助兆歐表測量絕緣電阻的絕緣情況。對于接受檢測的設(shè)備來說,絕緣檢測時如果發(fā)現(xiàn)集中性的貫穿性缺陷,則認(rèn)為絕緣電阻有下降的趨勢,用兆歐表檢查,可以及時發(fā)現(xiàn)問題。如變電站中的針式絕緣子,很容易出現(xiàn)瓷質(zhì)開裂的問題,會引發(fā)絕緣電阻的持續(xù)降低,用兆歐表可以及時發(fā)現(xiàn)問題。而對于發(fā)電機等絕緣體變動較大的電氣設(shè)備,空氣、體積、尺寸等也會影響其絕緣性能,因此使用絕緣電阻測量的方法很難做出明確的判斷。對于電力高壓電氣設(shè)備,進(jìn)行絕緣質(zhì)量的評價主要采用絕緣測量電阻及電氣設(shè)備的極化指數(shù)、吸收比。
2.4局部放電測量
電氣設(shè)備在長期的運行中電氣內(nèi)部一些薄弱的絕緣位置受到高場強的影響,出現(xiàn)局部放電的情況,導(dǎo)致電氣設(shè)備絕緣性能下降。如果局部放電嚴(yán)重,且放電時間長,也會出現(xiàn)絕緣體被擊穿的問題。因此高壓電氣設(shè)備能否安全地運行,除了要借助沖擊耐壓檢測及短時工頻耐壓檢測進(jìn)行檢測外,也應(yīng)關(guān)注電氣設(shè)備局部放電的問題。為提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性,應(yīng)確定放電的水平,若電氣設(shè)備放電超出了該水平設(shè)定,則認(rèn)為外施電壓數(shù)值是局部放電的初始電壓,而放電在該水平以下的電壓對應(yīng)的最高值則是局部放電的熄滅電壓。如果初始狀態(tài)下的放電電壓高于電氣設(shè)備的額定電壓,則認(rèn)為電氣設(shè)備絕緣效果不佳的風(fēng)險較大。局部放電的測量方法有電測和非電測2種,電測多使用脈沖電流、無線電干擾電壓,而非電測主要是聲測和光測。就當(dāng)前局部放電的測量情況來說,應(yīng)用最普遍的是電測法。
2.5不同檢測方法的對比
電力高壓電氣設(shè)備的絕緣檢測的聚焦點是電氣設(shè)備破損、受潮及老化情況。在明確了檢測數(shù)據(jù)后,系統(tǒng)分析電氣設(shè)備的損耗情況,以特定的分析方式發(fā)現(xiàn)隱藏在電氣設(shè)備中的絕緣問題,根據(jù)不同的絕緣損壞情況,制定不同的補救或者處理方案,將電氣設(shè)備絕緣事故的發(fā)生概率降到最低。前面詳細(xì)論述了交流耐壓檢測、直流耐壓檢測、絕緣電阻檢測、局部放電測量4種絕緣檢測方法后,又補充了幾種其他檢測方法,進(jìn)行對比,對比圖見表1。
3高壓電氣設(shè)備絕緣性能檢測注意事項
3.1加強組織管理
進(jìn)行絕緣檢測時,要確保檢測人員嚴(yán)格遵守工作管理制度,確保各項組織措施部署到位,工作票制度、工作許可制度、工作監(jiān)護(hù)制度、工作終結(jié)制度落實到位。在開展電氣設(shè)備絕緣檢測時,須由2人及以上共同參與,并指定1名有經(jīng)驗的人擔(dān)任檢測負(fù)責(zé)人,檢測前須對安全注意事項進(jìn)行討論,檢測過程中設(shè)置監(jiān)護(hù)人員承擔(dān)監(jiān)護(hù)任務(wù),加強對操作人員及檢測現(xiàn)場環(huán)境的監(jiān)控,確保組織部署到位。
3.2優(yōu)化技術(shù)措施
開始前需要對檢測設(shè)備進(jìn)行接地檢查,確保其接地可靠。被試設(shè)備檢測完成后進(jìn)行放電處理,為下一檢測項目做準(zhǔn)備。認(rèn)真檢查檢測現(xiàn)場,設(shè)置必要的指示牌,避免無關(guān)人員進(jìn)入檢測范圍。檢測完成后,及時拆除接地線,斷開因檢測裝設(shè)的設(shè)備接頭,并及時檢查檢測設(shè)備,清理檢測現(xiàn)場。
3.3重視人員培訓(xùn)
電氣設(shè)備絕緣檢測人員的日常培訓(xùn)必不可少,其除了要具備專業(yè)的檢測技能,也要保持較強的安全意識,熟悉安全工作規(guī)程并規(guī)范操作,全面掌握實驗技術(shù),在檢測中應(yīng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致,高度負(fù)責(zé),確保檢測的安全可靠,規(guī)避人員傷亡風(fēng)險。
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作者:吳應(yīng)寧 單位:廣東先達(dá)電業(yè)股份有限公司