绝缘技术（共12篇）
绝缘技术 篇1
无论是新安装的新电气设备, 还是移装的旧电气设备或运行中的电气设备, 均应适时地测试其绝缘电阻。绝缘电阻是各种电气设备的重要技术指标, 为了避免绝缘材料因损伤或老化造成电气设备漏电或短路事故, 应当经常测试其绝缘电阻的数值, 分析绝缘状况, 掌握绝缘电阻的变化的规律, 以判断其绝缘物的受损或老化程度能否满足技术要求。在众多类型的电气设备中, 容性电气设备为数不少, 而且在绝缘电阻的测试方面有其特殊之处, 如果所采取的测试方法不当, 不仅不能得出准确而可靠的测试结果, 还会对人员和仪表造成损害。本文以最常用的兆欧表测试法为例, 谈谈如何准确测试容性电气设备的绝缘电阻。
1 测试方法
1.1 测试准备工作
容性电气设备由于其固有的特性, 因感应作用或充电作用, 它的内部常常贮存着或多或少的电荷, 即使当设备断电之后, 这些电荷往往能够较长时间地驻留。当电荷聚集到一定的程度时, 就具有较大的能量, 如不进行合理的处置, 不仅测不准绝缘电阻, 还会把兆欧表等测试器材击坏。更严重的是, 当人员接触与贮存电荷相关的带电部位时, 很容易造成电击事故, 严重时可致人死亡。因此, 在测试之前, 必须首先使容性设备退出运行状态, 然后切断其工作电源及不必参与测试的相关电路, 接下来根据设备的特点再采取适当的措施对其进行充分的、彻底的放电, 贮电量越大的设备, 放电需要的时间也就越长, 一般需要3~5分钟, 而且要重复放电数次, 人工方法放电时, 通常情况下以听不到放电声音和看不到放电火花为准, 直到验电时确认已经没有剩余电荷的情况下, 方可进行兆欧表测试线的连接。
1.2 合理接线与选表
兆欧表上通常设有3个接线端钮, 分别是L (线路) 、E (接地) 和G (屏蔽) , 从3个端钮上引出的3条测试线分别与被测设备相连接。由于容性电气设备的绝缘性能通常要求比较高, 故对测试值的准确度的要求也相应较高, 除了对被测设备的被测部位进行清污、除垢等措施之外, 还必须合理地连接测试线, 以最大限度地排除一切影响测试准确性的外部因素。
对于电力电缆而言, 如果欲测试电缆的缆芯对缆壳的绝缘电阻, 应将兆欧表的L端连接到电缆的导电芯线, E端连接电缆的外壳, G端连接芯线绝缘的外表面上。如此接线能够有效地克服被测绝缘体表面漏电流的影响, 使电缆绝缘体上的漏电流经由屏蔽端G直接流回兆欧表内发电机的负端并形成回路, 而不再流过兆欧表的测量机构, 这样就从根本上消除了表面漏电流的影响。各条缆芯对缆壳的绝缘电阻可仿照上述接法逐一测出。欲测试全部缆芯对缆壳的绝缘电阻时, 可将各导电芯线连接在一起一次测出。欲测各缆芯线之间的绝缘电阻时, 应将L端连接某一导电芯线, G端连接芯线绝缘的外表面上, 将E端连接到另一条导电芯线上, 然后逐对进行测量。兆欧表的电压规格应根据被测电缆额定工作电压选择。额定工作电压在1000V以下的电缆应选用1000V的兆欧表;额定工作电压在6000V以上的电缆选用2500V的兆欧表。
对于电力变压器来讲, 通常主要测试高压绕组对低压绕组、外壳的绝缘电阻与低压绕组对高压绕组、外壳的绝缘电阻。对于第一种情况, 应将兆欧表的L端连接预先联通的3个高压绕组的接线端子, G端连接预先联通的3个高压接线端子瓷套管 (瓷裙) 上专为测试所需而螺旋状缠绕数匝的裸导线上, E端连接预先联通的3个低压绕组的接线端子;对于第二种情况, 应将兆欧表的L端连接预先联通的3个低压绕组的接线端子, G端连接预先联通的3个低压接线端子瓷套管上专为测试所需而螺旋状缠绕数匝的裸导线上, E端连接预先联通的3个高压绕组的接线端子。测试电力变压器 (如油浸自冷式) 绝缘电阻应选用2500V的兆欧表, 应有1000MΩ的刻度范围。
电力电容器绝缘电阻的测试, 主要是测试电容器的电极对地 (外壳) 的绝缘电阻。以测试三相电力电容器为例, 兆欧表的L端应接通电容器的3个接线端子, E端连接电容器的外壳。对于低压电容器可选用500V兆欧表;对于1000V以下的电容器可选用1000V兆欧表;对于1000V以上的电容器, 应选用2500V兆欧表。
其他容性电气设备的测试接线方法与上述类同。
1.3 摇测与读数
由于容性电气设备的特殊性, 当把兆欧表的E端和G端的测试线同被测设备连接后, L端测试线暂时先不要接上, 而是把L端测试线固定在绝缘杆端部的金属上, 然后转动兆欧表的摇柄, 至转速达到额定转速时, 才把连接着L端测试线的绝缘杆端部接触被测设备上需连接L端的部位。
摇测与读数的操作方法与工作程序如下:把测试线连接完成后的兆欧表放置于无永磁物体、无强烈电磁场干扰、无机械振动的水平且稳固之处, 用左手扶住表身, 右手转动摇柄使转速由慢到快逐渐达到额定速度 (约120转/分钟) , 此时把兆欧表的L端测试线接通被测设备, 然后以此转速匀速转动摇柄, 表针将缓缓偏转并慢慢稳定下来。由于绝缘电阻值随着测试时间的长短而有差异, 通常取摇1分钟时的数值为准。如果摇测1分钟时表针仍旧不太稳定, 说明被测电器的等效电容量可能很大或绝缘物结构或成分不太稳定, 应当适度延长摇测时间。
某一时刻的绝缘电阻不能全面反映容性设备绝缘性能优劣, 因为同样性能的绝缘材料, 体积大时所呈现的绝缘电阻小, 体积小时所呈现的绝缘电阻大, 而且绝缘材料在加上高压后均存在对电荷的吸收和极化过程。所以, 对于主变压器、电力电缆、大型电机等容性比较大的电气设备, 必须测试其吸收比和极化指数, 并以此数据来判定绝缘状况的优劣。吸收比K=R60s/R15s, 即绝缘加压60s时测得的绝缘电阻与加压15s时测得的绝缘电阻之比值;极化指数PI=R10min/R1min, 即绝缘加压10min时测得的绝缘电阻与加压1min时测得的绝缘电阻之比值。
为确保测试结果的可靠性, 必须重复摇测2次以上, 在确认测试结果可信后方可停止。
1.4 测试注意事项
(1) 按需选择输出短路电流。对于那些技术要求较高的被测对象, 为了保障准确测得吸收比和极化指数, 应当尽量选用输出短路电流较大的兆欧表。输出短路电流的大小可反映出兆欧表内部输出高压源内阻的大小, 内阻越小, 输出短路电流就越大, 测试过程的充电速度也就越快, 反之越慢。我国的相关规程要求兆欧表输出短路电流应大于0.5m A、1m A、2m A、5m A等多个档次, 可酌情选择。
(2) 摇柄操作要领。在摇测过程中, 必须保持兆欧表摇柄的转速相对均匀, 既不能过快或太慢, 也不能忽快忽慢。过快或太慢时将影响测试电压, 进而影响测试结果的准确性;忽快忽慢时表针将摇摆不定, 造成读数困难。
(3) 摇测之后仍需防范电击。由于摇测过程中兆欧表对被测设备的充电作用, 使被测设备内部带上了电荷, 所以在记取读数之后不要立刻停止摇柄的转动, 等撤下了L端测试线之后, 再停止摇转, 或对被测设备放电之后再停止转动和拆卸测试线, 以防电容放电作用击坏兆欧表, 或对操作人员造成电击伤害。
(4) 每次测试后都要放电。无论是否还要重复测试, 都要对测过绝缘电阻的被测容性电气设备进行充分放电。一是防止残余电荷的影响而使充电电流和吸收电流均比前一次的测试值减小, 从而造成吸收比减小, 绝缘电阻增大的假象;二是防止设备贮存的电荷损害仪表或造成人身触电事故及其他危害。
2 实用测试技巧
由于测试对象为容性电气设备, 当设备的等效电容量较大时, 要求兆欧表摇柄的转速要尽可能地均匀, 但是依靠手工操作的确难以掌握。因为摇柄转速的变化, 将导致兆欧表的输出电压忽高忽低, 转速高时输出电压也较高, 该电压对被测设备充电;而转速低时输出电压随之降低, 被测设备向兆欧表放电。因此, 表针会左右摇摆, 指示不定。为改进测量容性电气设备时的指示性能, 可以采取如下的技巧。
2.1 电容器稳定法
在兆欧表的输出端钮E和G之间并接1只耐压高于兆欧表电压规格、容量约1~2μF (根据具体测试对象而定) 的电容器, 利用电容器的滤波作用, 来平抑兆欧表发电机输出电压的波动, 能够有效地消除表针的晃动问题。测试完成后, 务必要对该电容器进行充分地放电。
2.2 二极管稳定法
兆欧表与被测电器之间L、G两端钮的接线方法不变, 只是在E端钮测试线中串入1个耐高压的整流二极管, 利用二极管的单向导电性, 切断摇测期间容性电气设备对兆欧表放电的通路, 消除表针摆动现象, 而且不影响测试的准确性。该二极管的正极接E端子, 负极接被测电器, 其耐压必须高于兆欧表电压规格3倍以上, 但电流参数要求很低, 因为兆欧表的测试电流非常小 (最多只有几个毫安) 。
3 结束语
容性电气设备在电力系统及各个行业的应用量大面广, 许多设备还处于比较重要的工作场合或部位, 只有准确地测出其绝缘电阻值, 才能对其性能做出正确的判断, 做到防患于未然。
绝缘技术 篇2
为加强国内外绝缘材料与绝缘技术的学术交流，推动绝缘材料与绝缘技术的发展，促进绝缘材料与绝缘行业科技创新，中国电工技术学会绝缘材料与绝缘技术专业委员会和中国电器工业协会绝缘材料分会定于2011年10月16~19日在苏州联合组织召开第十一届全国绝缘材料与绝缘技术学术交流会。
一、会议交流主要内容
1.高压电机、输变电设备新型绝缘材料与绝缘技术的研究；
2.中低压电机、工业电器和家用电器新型绝缘材料与绝缘技术的研究；
3.电线、电缆新型绝缘材料与绝缘技术的研究；
4.电子信息产品新型绝缘材料与绝缘技术的研究；
5.特种绝缘材料与绝缘技术的研究；
6.绝缘材料基础树脂合成技术、测试技术及测量仪器、设备研制技术的研究；
7.新型绝缘材料生产工艺装备研制技术的研究；
8.电气绝缘节能新技术、新成果的研究；
9.绝缘材料产品质量控制、标准化、环境保护及市场动态分析等；
10.绝缘材料基础原材料相关技术及其它相关技术的研究。
二、注意事项
1.会议将进行第十一届全国绝缘材料与绝缘技术学术交流会“福润达”杯优秀论文评选活动，届时将评出优秀论文若干篇，同时颁发证书和给予奖励，并将优秀论文向总会推荐。
2.会议将邀请国外专家和公司参加。
3.会议还将为企业发布信息和展出新产品提供服务，欢迎各单位在会上发布信息和展出新产品或做广告。
联系人：孙瑛，祝晚华，熊雪梅
地址：广西桂林市辰山路1号桂林电器科学研究院（绝缘材料分会秘书处）
电话：0773-5840613 ,5888291传真：0773-5888291
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中国电工技术学会绝缘材料与绝缘技术专业委员会
中国电器工业协会绝缘材料分会
浅析高电压与绝缘技术的新发展 篇3
[关键词]高电压；绝缘技术；发展
目前由于高电压工程的不断壮大，高电压工程中绝缘技术的问题得到了管理者的广泛关注。虽然我国在此技术上有所完善和进步，但是仍然存在一些问题和不足需要改进。在建设社会主义和谐社会的新时期，进一步加强高电压与绝缘技术结合的新发展，是高电压工程发展的一个重要环节。
一、高电压外绝缘的范围与主要问题
电气设备上所有暴露在大气中需要绝缘的部分都属于外绝缘的范畴，高电压设备的外绝缘包括室内绝缘与户外绝缘。户外绝缘的运行条件比户内外绝缘复杂得多，所面对的问题解决起来也困难得多，因而户外绝缘成为外绝缘研究的主要部分户外绝缘所面临的主要问题为：雷击造成的雷电过电压问题；电力系统正常或故障操作引起的操作过电压问题；雨中设备在工作电压下闪络的露闪问题；设备表面凝露时在工作电压下闪络的露闪问题；表面积污的设备在潮湿的气象条件时在工作电压下闪络的污闪问题；在设备本身结构力，在大风覆冰地震下的拉压弯扭，以及系统故障对瞬间电动力下的机械负荷问题；绝缘材料在长期运行条件下性能逐渐下降的劣化问题或老化问题户内外绝缘面临的主要问题为：表面凝露时在工作电压下闪络的露闪问题；表面积污后在潮湿的条件下的污闪问题；操作过电压的问题；以及设备本身结构力与电动力的问题。
二、高电压技术实验研究探讨主要特点
1.实验性强。实验和分析表明，影响电介质在高电压下行为的因素甚多。因此，根据特定条件所得出的理论，通常具有较大的局限性。为了获得具有普遍意义 的结果，需要从大量的实验结果中抽取出反映本质的因素。缺少这个由浅入深，由表及里的研究过程，基础理论的水平难以提高。从这个意义上说，实验的重要性在本学科的发展中是至关重要的。
2.理论性强。由于放电和擊穿是发生在非限定空间的一种导电现象，其内在规律无法从“路”的观点来描述，只能从易受多种因素制约的“场”的理论出发，由于过程复杂，致使表征其内在规律的理论基础至今尚不成熟，而且带电粒 子的行为与物质性质和状态关系密切，这就更增加了理论探讨的难度。所以，长期以来理论研究一直沿着从宏观、半微观、微观的方向逐步深化。因此，不可避免地和电磁场理论、气体动力学、基础热力学、电介质物理、等离子体物理、电碱流体力学、统计物理等具有十分密切的联系。
3.交叉性强。在吸收其他新兴学科的最新成就促进自身不断发展的同时，高电压技术也在不断地向其他学科渗透并成为开拓新兴科学技术不可缺少的理论和技术基础，高功率脉冲技术的出现就是个突出的实例。
三、高电压与绝缘技术领域的发展现状
随着我国经济的快速发展，国民经济建设中涉及电气工程尤其是高电压与绝缘技术专业的重大工程被提上议事日程。随着国家电力工业的战略布局，西电东送工程正在蓬勃展开。随着电力需求日益增长，为解决高电压、大容量、长距离送电和异步联网等交流输电难以实现的现况，直流输电由于其传输功率大、线路造价低、控制性能好等特点，作为重点输电工程在国内大力开展。
四、有机外绝缘的应用
1.有机绝缘材料在高电压外绝缘中的应用
有机绝缘材料在高电压外绝缘领域的应用几乎扩展到了所有方面，凡是电工陶瓷有的产品，有机材料都有，甚至还制造出了一些电工陶瓷及钢化玻璃所没有的产品。棒形悬式合成绝缘子与线路支柱合成绝缘子是有机材料在高电压外绝缘领域应用最成功的代表，迄今已有数百万支棒形悬式合成绝缘子与线路支柱合成绝缘子运行在世界各国的输电线路上。70年代末80年代初，在结语以前运行经验的基础上，合成绝缘子在技术上得到了较大的改进，出现了所谓的第二代合成绝缘子。电力系统对合成绝缘子的态度也有了较大的变化，对合成绝缘子的诸多优点也有了更深切的认识，合成绝缘子的用量得到较大增长。进入90年代，合成绝缘子的应用得到了更大的发展。在线路合成绝缘子蓬勃发展的同时及以后，其它品种的有机外绝缘产品也逐步发展起来。
2.有机外绝缘产品的主要优点
从第一代棒形悬式合成绝缘子开始，有机外绝缘产品就显示出其明显的优点随着性能的改进及有机外绝缘产品的大量应用，有机外绝缘产品的优点得到了更为广泛的认同。如重量轻体积小。棒形悬式合成绝缘子的重量只有同电压等级瓷或玻璃绝缘子串重量的10%～15%，后来发展起来的硅橡胶合成套简与瓷套筒相比重量轻的优点仍然十分突出。这一优点对生产运输安装都很有意义，对于野外线路施工其优点尤其明显如不易碎破损率低防破坏性能好硅橡胶产品由于硅橡胶独特的憎水性迁移性能，在这一点上表现尤其突出如防潮。防爆性能好瓷套式避雷器互感器因内部留有较大的空隙，在运行中容易因空隙的呼吸作用而使内部组件受潮，并且若内部受潮后未得到及时处理，在雷击过电压，操作过电压等情况下就有可能发生爆炸，而且瓷套的爆炸不仅毁掉了自己，还会殃及临近的其它设备与运行人员，从而扩大事故。采用了硅橡胶伞裙与玻璃钢筒的合成套筒设备由于内部为全固体结构，不存在空隙的呼吸问题，也就避免了呼吸受潮问题。而且，即使有高能量的大电流流过其内部，玻璃钢筒也有很强的防爆性能，与玻璃钢筒粘接成一体的硅橡胶伞裙也很难飞出，并且，即使有伞裙飞出，也不会殃及其它设备。
五、高电压有机外绝缘需要研究解决的主要问题
为了在不太长的时间内达到在放电和击穿理论以及介质放电特性的研究方面有较大的进展，在我因目前的条件下应十分注意加强联合研究。这样，可以充分发挥仪器设备的作用尤其有利于学术视野的扩大，同时还要提倡开拓和创新。
最后，应特别重视发展交叉学科方面的研究。在电工学科中，高电压和绝缘技术是与新兴学科如技术物理、光学、材料科学等结合比较密切的分支。发展的趋势已表明，完全有可能和有条件在不长的时间内，使高电压技术在其他学科中获得广泛的应用和发展。
六、结语
通过对高电压与绝缘技术的问题分析，进一步明确了绝缘技术的新发展在高电压工程中的应用方向。因此，在高电压工程的后续发展中，要不断高电压与绝缘技术结合的研究，促进高电压工程的进一步发展。
参考文献：
[1] 梁曦东.高电压工程 .清华大学出版社 .2003年 .
变电设备绝缘在线监测技术应用 篇4
变电设备绝缘在线监测技术对于无人值守变电站十分适宜, 在实际应用中, 能够对有缺陷或怀疑有缺陷的设备进行有选择、有目的停电试验及检修, 进而大大减少停电次数和重复性工作。因此, 探究其技术原理和实际应用具有十分重要的现实意义。
2 绝缘在线监测技术的原理
电力设备在线监测技术指的是通过运行状态, 对高压设备绝缘实际情况进行检测试验的方法。通常情况下, 一种电力设备的在线监测仪器或者系统, 是由传感器系统、信号采集系统以及分析诊断系统所构成的。信号采集系统的主要作用是将传感器得到的模拟量转换为数字量, 然后进行传输, 并且使用数字滤波技术对采集到的信号进行滤波处理, 从而抑制外界干扰和背景噪声, 提取真实信号, 并进行信号还原处理, 引入光电传输和光纤传输, 能够有效解决高压隔离的问题;分析诊断系统的主要作用是对所采集的信号进行分析、处理和诊断, 获得监测电力设备绝缘的当前状况, 并根据需要进行绝缘诊断和寿命评估。在线监测的基本流程如图1所示。
3 应用实例
我国对电气设备绝缘在线监测重要性的认识较早, 20世纪60年代以后就提出并开展了不少在线监测项目。本文将以IM-2、WYJ-Ⅰ型在线监测装置为研究实例, 详细探究变电设备绝缘在线监测技术应用。
3.1 IM-2、WYJ-Ⅰ型在线监测装置简介
3.1.1 IM-2型在线监测系统组成及工作原理
IM-2型便携式绝缘在线监测系统由主机和传感器组成, 主机部分包括二台586便携式计算机和一台数据采集器及相应附件, 传感器需固定在被检测设备的接地线上, 主机部分由技术人员携带到现场进行在线监测工作。IM-2型便携式绝缘在线监测系统的总体结构如图2所示。
电压传感器输入端与母线电压互感器二次侧1001~3端子连接, 此信号经隔离、变换后进入数据采集器, 电流互感器安装在被检测设备的地线上, 被检测设备的绝缘泄漏电流流过地线, 此电流信号被电流传感器隔离、变换后进入数据采集器, 高精度数据采集的信号调理模块对输入的传感信号进行跟随、I/V转换、低通滤波、程控放大等预处理, A/D转换芯片在控制逻辑的控制下对U、I交流信号轮流进行采样及A/D转换并将转换结果存入存储器, 便携机通过打印口与数据采集器相连接, 从而实现对数据采集器的控制及数据传送, 传感器采集到的电压信号U (t) 和电流信号i (t) 通过屏蔽电缆传送到数据采集器的电压、电流信号输入端, 然后由便携机控制对信号进行放大、滤波、采样及模数转换 (A/D) 等, 最后由便携式计算机用DSP算法对电压、电流两个数字序列进行分析计算, 从而得到U、I、f、C等各种绝缘参数和谐波参数并显示到计算机屏幕上。
3.1.2 WYJ-Ⅰ型在线监测系统
(1) 系统组成及工作原理
系统主要由系统主屏、数据采集系统、站端主控系统、远程监视系统、信号传感器、信号传输电缆以及各类仪表组成, 监测系统构成卿。
系统主屏: (2360×800×600) 一台, 以下设备置于主屏内:站端主控系统、数据采集系统、稳压电源, UPS、调制解调器及各类仪表及接线端子等。
信号传感器:传感器分穿芯式和分压式两种类型, 每组传感器 (A, B, C) 配备一台信号处理控制单元 (亦称智能前端) 。
信号传擂电缆:电缆由三种不同类型组成, 一种为双屏蔽同轴电缆, 主要用作测量信号的传擂, 外屏蔽接地, 内屏蔽用作信号接地, 芯线作信号线;第二种为二芯屏蔽双纹线 (截面积在0.5~0.75mm2) , 作程控信号线;第三种为二芯屏蔽线 (截面积在1mm2) , 作智能前端电源线。
远程监视系统:根据实际情况配置, 数据传送模式根据实际情况可选为使用调制解调器经电话网传翰, 也可直接进局域网等。
(2) 功能及监测参数
本系统适用于运行中的110~500k V电压等级的电流互感器、电压互感器、主变套管、藕合电容器、主变铁芯、避雷器等。如表1所示。
(3) 系统的主要功能
①实时自动检测功能
实时检测110k V以上电压等级的CT, PT, OY、主变套管的介质损耗值、泄漏电流、母线电压、等值电容。实时检测氧化锌避雷器的全电流、阻性电流。
②手动检测功能
手动完成实时自动检测选定设备各参数。
③统计及绘图功能
对被检测设备的历史数据进行统计, 并绘出其特性曲线。
④智能分析功能
误差分析:对所选设备的参数值进行误差分析, 给出误差概率分布曲线。
⑤对比分析
对所选设备的参数值进行横向或纵向比较, 得出各参数的变化规律, 判断设备的绝缘状况。
⑥报警功能
在对所监测的设备经过分析判断后, 自动给出警示信号。
3.2 在线监测系统实际运行情况
3.2.1 全系统已通过专家鉴定
IM-2型便携式绝缘在线监测系统, 于1998年正式运行运行。1999年7月通过电力局组织的专家鉴定, 评比为同类产品国内领先水平, 并获1999年度省电力局科技进步二等奖。WYJ-Ⅱ型微机集中式绝缘在线监测系统, 于2002年4月正式投入运行, 该产品2000年10月通过省电力局组织的专家鉴定, 评价为同类产品国内领先水平, 在全系统内运行几年来一直正常。
3.2.2 运行稳定, 并有效发现一起绝缘缺陷
(1) 运行稳定, 数据可靠
IM-2, WYJ-Ⅱ型绝缘在线监测装置运行中的各种性能基本稳定, 所监测的系统数据及参数具有很高的参考价值, 与预试结果大致相同, 电容量的测量结果数值稳定, 基本上没有分散性, 和预试结果接近, 有较高的可信度;介损的测量结果数值稳定, 分散性较小, 和预试测量的结果也较为接近。
例1:J村变#2727CT试验结果如表2所示。
A相电容测试值偏小, A相介损值偏大, 根据分析研究, 这主要是A相藕合电容器带有电压互感器, A相祸合电容器接地点有两个, 一为A相下节基座固定接地, 另一接地为A相一下节3点通过结合滤波器接地, 在线监测系统在安装过程中无法将固定接地线引入传感器, 正常运行时, 固定按地点有电流通过, 导致电容值测试结果偏小。同时, 运行中的电压互感器有电流流经传感器, 该电流将影响系统对祸合电容器真实结果的测量。
(2) 能有效地发现设备绝缘缺陷
实例:2004年2月20日, 对某变电所进行在线监测测试时, 发现110k VⅠ段母线避雷器的C相监测数据异常, 随后进行了停电试验, 测试数据如表3所示。
经检查原因为C相氧化锌避雷器上盖密封不严, 致使进水受潮, 绝缘损坏, 从而避免了一起设备潜在事故的发生, 并为进一步开展在线监测工作提供了宝贵的经验。
3.2.3 积极开展技术攻关活动
电气设备的绝缘在线监测是近年推广应用的新技术, 它的成熟需要在实践中不断的研究和改进。因此, 必须高度重视生产工作中的疑难问题, 并妥善解决, 积极有效的开展了许多技术攻关活动, 取得较好的成绩。
4 结语
随着人工智能的发展以及新型传感器、计算机技术、信息处理技术的不断融合, 在线监测技术迎来很多发展机遇, 运用在线监测技术进一步深化状态检修的可行性较高。该技术的推广应用必将促进电力科技进步, 改善电力生产管理模式, 保障电网连续、安全、可靠供电。
参考文献
[1]路长禄, 林刚.变电站高压电气设备绝缘在线监测技术探析[J].电子技术与软件工程, 2015 (09) :122.
[2]张灿.在线绝缘监测技术在牵引变电所的应用[J].电源技术应用, 2015 (05) :49~51.
绝缘技术 篇5
一、梳理输电线路金具、绝缘子种类
二、学习金具的技术数据
三、学习绝缘子的技术数据
四、学习金具的选用
五、学习绝缘子串的组装
六、学习多分裂导线金具的选择和组装
七、学习间隔棒使用
八、学习输电线路金具、绝缘子的运行维护规定
八、工作思路
绝缘技术 篇6
架空绝缘导线不断出现遭受雷击而产生断线事故的情况，使得配电线路的安全运行受到威胁，这种情况已经受到国内外相关学者及专业技术人员极大的关注，对架空绝缘导线遭受雷击发生断线事故的原因进行详细的分析和研究，了解掌握绝缘导线防止遭受雷击出现断线的故障，及时将雷电流导致出现的工频续流及时切断，进而能够从根本上避免导线遭雷击。另外，通过深入探究防止出现雷击断线故障的技术措施，常见措施主要包括应用防护金具、安装架空避雷线、钳位绝缘子以及避雷器等工具，另外也可采取提高导线绝缘水平、延长闪络路径、限流消弧角以及采用过电压保护器等这些技术措施，从而加深对防雷击技术的认识和掌握程度，以便选用合理有效的技术措施来增强配电线路的安全性和稳定性。
一、分析绝缘导线雷击断线的原因
架空绝缘导线自身具备的雷击耐受性与架空裸导线具备的物理特性存在较大不同，感应雷或者直击雷经过电压能够在裸导线上发挥出作用，进而会使绝缘子出现闪络，在该种情况下，电磁力会给连续性工频电流电弧产生作用，使其沿着与电源、裸导线相反方向持续、快速的移动，但电弧根被固定至裸导线表面进行运动，跟随者弧根，弧腹朝前運动;与此同时，热应力也会对弧腹产生作用，使其朝上空方向漂浮。通过对电弧温度的分布特点进行分析，和其他部位相比，电弧弧根温度较高，会给导线带来严重损伤;相对来说，弧腹温度较低，通常情况下不会出现导线烧损的情况。直击雷或者是感应雷经由电压在绝缘导线上发生作用时，当雷电幅值达到最大状态，那么在电压下，能够在同一时刻，使绝缘导线的绝缘层、绝缘子被击穿，并出现闪络，所被击穿的绝缘层主要为针孔状。另外，电弧周围存在的绝缘层能够给续连工频续流电弧产生阻滞，使其不能快速、连续移动，且弧根固定至针孔位置会出现燃烧，在较短时间内快速、整齐的烧断绝缘导线。一般情况下，被烧断的绝缘导线，主要处于绝缘子附近，范围约10～40cm;也可能出现在耐张和支出搭头位置，该范围内的导线绝缘性能较差。
二、解决绝缘导线雷击断线故障的技术措施探讨
以上部分对绝缘导线受到雷击后出现断线的原因进行探讨，了解到通过应用及时切断雷电流导致出现的工频续流措施，就能够有效防止绝缘导线遭受雷击出现断线故障的情况，且可将该措施作为从根本上避免导线遭雷击的有效方法。通过对国内外防止导线遭雷击的处理措施进行探讨，常用技术措施主要为疏导、堵塞，以下对两种技术措施进行详细探讨：
2.1疏导。疏导指的是对绝缘子周围绝缘导线局部位置实施裸线化处理后，将其固定至某种特制金具上燃烧或者对工频电弧弧根进行转移，这样能够极大防止导线被烧伤。如芬兰国家采用闪络保护型的线夹，剥离绝缘子和导线交接处的绝缘层将其安装于此处;美国、瑞典等国家剥离位于绝缘子两侧的部分绝缘导线并在此处增设防弧线夹。
2.2堵塞。堵塞指的是通过限制雷击经电压产生的幅值，且经雷击闪络后，给工频续流起弧情况带来限制，从根本上排除引起导线烧损因素。目前，国内、外所应用的防止导线遭受雷击出现断线故障措施主要包括安装防护金具、架空避雷线、安装避雷器以及提升导线的绝缘水平，限流消弧角以及采用过电压保护器等，这些技术措施的应用都能够防止雷击造成断线问题，具有不同的优势和局限性。
（1）安装防护工具。辐射型的线路，应将从绝缘子的轴线开始到其负荷侧100至150毫米的绝缘层剥离，于剥离部分负荷侧端部放置厚重的铝合金线夹，当绝缘子因雷击发生闪络之后，电动力作用于工频续流电弧并使其顺着被剥离导线方向，快速朝防弧线夹位置移动，且还能够有效固定电弧弧根，使其在防护线夹位置进行燃烧。如为环网线路，则剥离100～150mm长度的绝缘子两侧导线绝缘层，在剥离部分两侧端部增加防弧线夹，一旦绝缘子受到雷击出现闪络，电动力作用于工频续流电弧并使其顺着被剥离导线段朝防弧线夹位置快速移动，并在防弧线夹位置有效固定电弧弧根位置燃烧。这种方式具有操作简便、投入成本少，防止导线因雷击而发生断线等的优点，但是该方式需要破坏导线绝缘层的完整性，且在导线经过雷击之后须将烧伤破损的防护金具更换掉。
（2）架空避雷线。架空避雷线作用的原理为将幅值够高的雷电过电压后将其成功转化为电流，然后再经过杆塔低的接地电阻，使其顺利排泄出去，进而能够大大降低雷电过电压，进而有效保障导线避免遭雷击断线。该种措施主要应用至高绝缘水平的110kv或者110kv以上电压等级的送电线路中。由于10kv配电网绝缘水平较差，架空雷击地线之后很容易发生反击闪络的情况，因而仍会出现工频续流将导线烧损的现象，且其安装需要投入较大的成本。
（3）安装避雷器。在架空绝缘线路上安装防护雷击过电压避雷器的方法应用较为广泛。主要将避雷器应用到给输配电线路产生限制所传出的雷电过电压中，也可将其应用到由于操作导致线路内部过电压的电气设备中，本质上，避雷器属于一种放电器，运用中主要和被保护设备相联合，应用于被保护设备周围线路。如电路电压较避雷器电压高，那么避雷器能够立刻将电流释放出来，从而使过电压得到限制，使其他有关联的电气设备避免遭受烧伤，它的主要作用是通过对雷电放出的电能量进行吸收，使过电压得到限制，最终起到较好地保护导线作用。有研究指出，安装避雷器时，其安装密度与雷电感应的过电压限制水平两者呈正比的关系，避雷器密度越高其限制水平也就越高，因此若要更好地使配电线路免于雷击断线故障，应在每个杆塔的每个方向安装避雷器，这样极大地减少了雷击事故的发生，然而这会增加施工的复杂程度以及增大投入成本，按照实际情况最恰当的是在配电线路每隔200至300米处安装一组避雷器，一般常选用复合外套的避雷器。
（4）提高绝缘水平。适当提升绝缘水平，能够降低线路的雷击闪络次数，从而减少雷击断线故障的发生。常用方法为使用绝缘横担或者增加配网绝缘子片数法，充分应用绝缘导线绝缘子冲击耐雷绝缘水平和自身具备的绝缘水平，能够大大降低感应过电压导致出现的雷击闪络情况，并降低线路雷击跳闸率。
三、结束语
10kv架空绝缘线路技术分析 篇7
我国已经生产10kv绝缘线, 并已经在供电部门使用, 效果良好。10kv绝缘线主要采用交联乙烯绝缘。其有两种型号:一种是铜芯交联聚乙烯绝缘线;另一种是铝芯交联聚乙烯绝缘线。10kv分相式绝缘导线常用的规格有25、35、70、95、120mm2;10kv集束型绝缘导线常用的规格有35、39mm2, 其中10kv35mm2的导线常用在支线上, 而大截面的导线常用在干线上。10kv分相绝缘导线的结构由绞合圆形紧压线芯、半导体屏蔽层和黑色交联聚乙烯三部分组成。
2 10kv架空绝缘线的敷设金具及附件
10kv架空绝缘敷设一般有直线杆、转角杆和终端杆三种。它的架空绝缘线路的金具分悬挂、连接和终端三种。悬挂金具主要承受线缆的质量, 连接金具用于线路中间承接及分支;终端金具承受线缆张力。
2.1锚状线夹。
用于线缆及架空绝缘线, 在终端及分支杆按不同结构尺寸支持质量, 从800-14600N。
2.2悬式线夹。
用于直线杆, 也可兼做横担, 最大负荷张力为6500N, 当转角小于30°时设一个悬式线夹, 大于30°时设两个悬式线夹。
2.3绝缘穿刺线夹。
在导体电气连接时, 不需破开绝缘, 它兼有机械固定和电气连接双重作用。
2.4吊带。
用来悬挂截面较小的绝缘线, 安装时也十分方便。
3 10kv架空绝缘线施工的有关问题
3.1安全距离的要求。
10kv分相式绝缘线路对建筑物的垂直距离在最大计算弧垂情况下不应小于2.5m。10kv绝缘线路边线与永久建筑物之间的水平距离在最大的风偏情况下不得小于0.75m, 人不可接近时为0.4m。10kv分相式绝缘线路对街道行道树的距离:最大弧垂情况下的垂直距离为0.8m, 最大风偏情况下的水平距离为10m。
3.2导线的放线和紧线。
分相式绝缘导线放线时应注意以下问题:a.架设绝缘导线必须在天气干燥情况下进行;b.放线进程中必须统一信号、统一指挥, 导线应放在塑料滑轮有橡胶护套的铝滑轮内;c.放线时绝缘导线不得在地面、杆塔、横担、绝缘子或其他物体上拖拉, 以防损伤绝缘导线的绝缘层;d.放线时宜采用网套牵引绝缘导线;e.导线尽头开口层部门应用绝缘自黏胶带封住。每圈的绝缘自黏缠绕胶带间的带宽1/2, 不得少于3层, 然后用绝缘护罩将绝缘部分及金具罩好;f.绝缘导线放线盘宜采用下出线方式, 但应做好防止绝缘导线的绝缘层被磨损的措施。
分相式的绝缘导线紧线时应注意以下问题:a.紧线时不宜过牵引, 应使用网套或平板紧线器, 并在绝缘线上缠绕塑料包带或橡皮包带, 防止卡伤绝缘层;b.绝缘线的弧垂应按标准值或根据设计确定, 施工时应观察弧垂情况;c.紧线后, 导线与金具连接固定前应削去绝缘层;d.紧线后, 将绝缘导线固定在绝缘子上必须使用绝缘扎线;e.柱上负荷开关和低压分段两侧必须安装接地环, 罩好绝缘护罩, 以便停电挂放接地线及避雷器引线接头。
3.3集束型绝缘线路施工时应注意以下问题
a.杆上架设的集束型绝缘线路的档距一般不超过35m, 距地面高度10kv的不应低于6.5-7.0m, 低压的为6m;b.转角杆的线路合力反方向加装分角板线, 耐张杆与终端杆架设后尽头板线, 确保电杆不会晃动;c.转角角度一般在30-180°之间;d.跨越道路时导线对地距离不得低于7.5m, 跨越有电车线的道路时导线对地距离不得低于9m, 并应用高强度绝缘导线套管保护绞线, 防止被电车拖拉打击;e.互绞线尽头侧承力钢绞线应接地, 接地电阻应在10Ω以下;f.杆上互绞线的固定方式:耐张杆用预张丝, 直线杆用两路横档和船型线夹;j.杆上架设的互绞线不得碰及合杆的其他设备, 严禁使互绞线横向受力;h.杆上架设的互绞线要求设有铭牌及醒目标志, 便于确认供电设备;i.与合杆架设的通信线路要保持0.8m的距离。
4 10架空绝缘导线应用区域
4.1适用于多树木地方。
裸导线架设的线路, 在树木较多的地段, 往往线路的架设和维护与绿化和林业产生很大的矛盾。采用架空绝缘导线可减少树木的砍伐 (架设初期及运行维护阶段) , 解决许多难题, 与绿化、林业等部门的矛盾也减少, 保护好了生态环境, 同时美化了市容, 而且降低了线路接地故障。
4.2适用于多飞飘金属灰尘及多污染的区域。
在老工业区, 由于环保达不到标准, 金属加工企业, 经常有飞飘金属灰尘随风飘扬。在火力发电厂、化工厂的污染区域, 造成架空配电线路短路、接地故障。采用架空绝缘导线, 是防止10k V配电线路短路接地的较好途径。
4.3适用于盐雾地区。
盐雾对裸导线腐蚀相当严重, 使裸导线抗拉强度大大降低, 遇到刮风下雨, 引发导线断裂, 造成线路短路接地事故, 缩短线路使用寿命。采用架空绝缘导线, 能较好地防盐雾腐蚀。因为有了一层绝缘层保护, 可减少盐雾对导体的腐蚀, 延缓线路的老化, 延长线路的使用寿命。
5 10kv架空绝缘线路的运行与维护
5.1架空绝缘线路的防护
5.1.1低压绝缘线路的安全距离。
a.低压分相式绝缘线路对建筑物的最小垂直距离为2m。接户线与下方窗户的垂直距离不应小于0.3m, 与上方阳台、窗户的垂直距离不应小于0.8m;b.低压分相式绝缘线路对建筑物的水平距离在最大风偏时不应小于0.2m;c.低压集束型绝缘线路沿墙敷设对窗户、阳台的垂直距离规定为:与下方窗户的垂直距离不得小于0.3m, 与上方阳台或窗户的垂直距离不得小于0.8m;d.低压分相式绝缘线路对街道行道树的绝缘距离:最大弧垂情况下的垂直距离为0.2m, 最大风偏情况下的水平距离为0.5m。
5.1.2线路附近的防护规定。
a.严禁向绝缘线、线夹、配电箱、开关箱等设施抛扔任何物体;b.绝缘线处在建筑物的阳台、窗户等处的下方或旁侧时, 严禁向绝缘线上倾倒酸类及油污垢物。严禁在绝缘线上绑扎绳索、晾晒衣物;c.在路边的线路下方, 禁止种植高达、速生树种;d.绝缘线路的下方禁止明火, 严禁由烟筒等设施向其喷射热源。
5.2架空绝缘线路巡视检查
5.2.1巡视周期为两个月至少一次。
5.2.2巡视的主要内容有:a.配电箱:箱门是否关严, 进出线孔的垫圈是否损坏、脱落、进出引流线的绝缘层有无软化、破损现象;b.绝缘线:弛度是否合乎规定, 接头处的包带有无软化、破损现象。绝缘线夹的塑料壳有无损坏、脱落现象;c.杆塔、拉线、变台及沿线其他情况巡视检查按照《架空配电线路及设备运行规程》执行。
参考文献
[1]李荔.10kV及以下架空绝缘导线在网改中的应用[J].农村电气化, 2001 (6) .
高压电器设备绝缘试验技术研究 篇8
1 影响高压电气设备绝缘试验的因素
1.1 电压因素
电压作为电力系统当中的关键, 其对于高压电器绝缘试验的影响结果及其深远。在绝缘检测过程中, 如果主绝缘严重受潮或者其中含有离子型杂质, 那么互感器的介损值会随着试验电压的改变而产生差异变化。这种差异变换出现的主要原因在于交流电压的存在使得离子在纸层间和油中的迁移过程而被纤维所阻拦, 这导致离子的运动速度与电压大小出现了正比关系。即电压越大, 离子运动速度越快, 介损值减小;电压越小, 粒子运动速度越慢, 介损值增大。
1.2 湿度因素
湿度是影响高压电器设备绝缘实验效果的关键因素。在同等环境下, 湿度越大, 其所产生的电流泄漏几率就越大, 这种湿度对电流的影响程度要远远超过避雷器的实际阻性电流。如果电压水平过高, 适度环境不仅会出现电流泄漏, 甚至还会产生破坏性影响, 针对于设备绝缘试验的正常运行极为不利。为了避免此种情况的出现, 我们在进行高压电器设备绝缘试验时, 都会将相对湿度保持在65%以下, 如果温度超过了这一标准值, 那么必须要对环境湿度进行处理, 最大限度降低危险的出现几率。
1.3 误差因素
在高压电器设备绝缘试验过程中, 误差因素也是非常重要的影响因素之一。我们知道只要是有试验就一定会有误差, 无论误差大小其对试验的影响都是客观存在的。在介质损耗测量过程中, 为了保证损耗测量的准确性, 我们除了要做好现场情况调研后, 还会在电压互感器上对其进行二次获取。在变电站运行方式的差异化影响下, 二次符合会产生变化, 这种变化就是导致出现角误差的直接原因。
2 高压电气设备绝缘试验的关键技术
2.1 诊断技术
高压电器设备作为电网当中的关键性环节, 其对于整个电网的运行质量会产生直接影响。倘若设备性能存在不足, 那么当电网运行条件达到设备的不安全点, 那么就会带来发生电力事故的可能。为了保证所有投入到使用当中的高压电器设备都能够满足电力安全质量要求, 必须要在高压电器的绝缘试验当中引入诊断技术, 实现对高压电器的第一重保护。诊断技术的引入, 可以在高压电器设备诊断初期就能够将其所有的内部结构、质量状况以信息的形式传达给工作人员, 让工作人员更为及时、全面的了解和掌握高压电器设备的运行情况, 并能够在不影响高压电器设备现有工作状态的基础上, 完成对高压电气设备的安全检测, 发现其中存在的风险, 做好相应的预案, 最大限度保证高压电器设备的运行安全性。
2.2 改造技术
改造技术是高压电器设备绝缘试验当中的重要内容, 其最终目的是通过对高压电器设备结构的改造, 来实现对高压电器性能的改进和优化, 进一步提升高压电气设备的绝缘能力, 因此该技术内容都是在试验结束之后来完成。以报警装置为例, 很多基本的高压电气设备都不具备报警装置。如果在绝缘试验过程中出现了未达到直接破坏的设备超负荷运行情况, 且工作人员未发现, 那么其就会一直运行下去直到产生直接性破坏, 影响整个高压电器设备和电网系统故障。为了避免这种情况的出现, 我们会选择在没有报警装置的高压电器设备上安装报警装置, 以便能够在高压电器设备出现超负荷运行的初期就能够及时的发展问题, 并对其进行及时的抢修和处理, 进一步保障高压电器设备的运行状态。
2.3 模拟技术
模拟技术也是高压电器设备绝缘试验技术当中的重要组成内容。其是以计算机作为技术依托, 来实现对整个绝缘试验工程的控制和管理, 进而达到对绝缘试验操作秩序的最科学规划和调配。从目前来看, 无论是中小型高压电器设备的绝缘试验还是大型高压电器设备的绝缘试验, 其都能够在模拟技术的支持下完成。在实际试验过程中, 模拟技术也可以依靠自身优势来实现对工程建造过程的演示和预试, 从而在高压电器设备施工现场就可以实现对安全风险的预支, 为高压电器设备的试验提供科学、全面的指导。
2.4 调试技术
调试技术是在高压电器设备运行之前对其进行的绝缘试验技术内容。对高压电器进行调试的目的在于可以通过模拟操作将设备元器件当中的各类情况全面、及时的反馈出来, 为工作人员提供全面、准确的信息来判断设备元器件中是否存在安全隐患。之所以要对高压电器设备进行调试, 是因为其在安装过程中会受到各种各样的因素影响, 而这些因素会对高压电器设备的质量及工作状态产生直接影响, 例如大风、持续降雨等自然天气问题等。另外, 同样的高压电器设备在不同的环境当中所表现出的质量和工作效果也是存在差异的, 对高压电器设备进行有效的调试, 不仅可以完成对不同环境下的设备质量检测, 还能够依靠自身特点将设备在特定环境下工作水平调整到最佳状态, 进一步提升高压电器设备的工作质量和安全性。
结束语
综上所述, 绝缘试验技术作为保证高压电器绝缘水平的关键, 其技术发展的好坏对于高压电器设备的正常工作能效及其安全性能会产生直接影响, 因此必须要在给予高压电器设备绝缘试验技术充分重视的基础上, 对其进行更深层次的分析和研究。相信在我们共同的努力下, 高压电器设备的绝缘试验技术必然能够得到显著提升, 高压电器设备在社会生活当中的功能性和安全性也会得到更好的体现, 为社会生活水平的提高提供更为全面、有效、安全的保障。
摘要：高压电器作为社会生活当中的一部分, 如果不对其做好绝缘试验, 保证高压电器设备的绝缘水平, 那么其对于社会生活带来的不安全因素是无法想象的。笔者结合实践工作经验, 在本文当中先对影响高压电器设备绝缘试验的因素进行探讨, 之后对高压电气设备绝缘试验的关键技术进行了进一步的分析, 以期能够为高压电器设备绝缘水平的提升提供帮助。
关键词：高压电器设备,绝缘试验,关键技术
参考文献
[1]郑淑军, 李铁军.高压电器设备绝缘试验技术与应用[J].河南科技, 2013, 10:104+156.
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[3]解彬.试论高压电气设备绝缘试验的新技术[J].科技与企业, 2013, 24:416.
[4]杨树国, 董艳.高压电器设备绝缘试验的发展方向[J].科技促进发展, 2011, S1:91-92.
锌电解冷却塔大梁绝缘监测技术 篇9
冷却塔大梁是采用6 m长的 (宽×高×壁厚, 100×200×10mm) 碳钢矩形方管做内骨架, 外表面用玻璃纤维布浸197树脂糊制厚6 mm的玻璃钢防腐层制成, 大梁主要承重刚性来自于内骨架。
冷却塔的大梁长期淋浸在废电解中, 其表面会有结晶并不断增大, 使冷却塔有效通风断面减小, 需要定期清理。在结晶清理过程中, 有时会对防腐层造成机械损伤而不能被及时发现, 会造成大梁内金属部分腐蚀。这种隐患很难被发现, 只能事后维修, 造成维修成本加大和维修时间增长。实践中, 采取对大梁防腐层绝缘性能监测的手段, 定期测量防腐层对地绝缘电阻, 尽可能及时发现防腐层损坏现象, 延长大梁使用寿命。
浅析电气设备绝缘在线检测技术 篇10
状态检测在一些发达国家发展较快, 状态检测是在现场随时监测和采集到的各种参数和数据传输到计算机数据库, 建立评判标准, 建立每个设备的历史状态参数的曲线, 并绘制各个设备的品质参数变化趋势, 将检测到的数据参数依据评判标准进行评判, 依据评判结果提出处理建议, 及时调整各种参数, 逐步实现了从机组异常事后分析到异常现象事先分析的飞跃。我
国电气设备绝缘在线监测技术经历十多年的的发展, 技术上日渐成熟。
2 实现绝缘状态检测的基本条件
实施状态检测三个方面的基本内容:
第一是在线高压电气设备应具有较高的绝缘水平, 设备本身的故障率正常时很低;
第二是对监测运行设备状况特征量的要有在线监测手段;
第三是要有技术监管和相应的智能综合分析系统。其中重点是在线监测绝缘参数是状态监测。
3 绝缘状态在线检测技术
3.1 绝缘状态在线检测技术的基本原理
电力设备主要包括变压器、避雷器、各种开关设备、互感器、绝缘套管及发电机等。
由于每种设备的结构特征、性能参数以及运行工况各不一样, 而且同一种设备不同元件的绝缘性能也不一样, 如变压器的套管、绝缘油、铁芯等。
因此同一故障形式可能有不同的宏观信号体现, 但同一信号反映的是不同的故障形式。
因此, 要实现设备的绝缘在线监测, 必须针对不同的设备、不同的要求, 采用不同的监测方法。
针对设备性能特点选择信号的采集方式信号预处理、显示及报警等专家系统、包括绝缘诊断、工作票。
绝缘在线监测和诊断技术包括3个基本部分:
1) 采用正确测量手段以及选用合适的各种传感器, 对被测对象的种种特征和各种特性参数进行监测和测量;
2) 对一些杂乱的干扰信号加以分析处理, 去除干扰, 获得被测对象运行状态中最敏感、最真实、最有效的技术参数;
3) 系统将检测到的特征参数和绝缘老化过程的特征及多年运行经验进行比较识别、判断, 即完成诊断过程。并对绝缘性能的发展趋势进行预判, 估算出故障的发生概率, 为以后维修提供技术依据。
3.2 绝缘状态在线检测技术的方法
绝缘设备大致可分为容性类设备、避雷器类设备、开关类设备、充油类设备。从信号的种类又分为温度、油色谱、泄漏电流或损耗、局部放电等。因此针对不同的设备绝缘及不同的性能特点, 选择不同的监测信号。
各个监测装置将检测到电气设备的各项电气性能参数, 不断的传给工控机。而监测系统依据研究结果和经验, 建立一套诊断规则。
具体诊断方法分为模糊诊断、逻辑诊断、统计诊断三种。逻辑诊断是用“有”和“无”, 或“好”和“坏”。来表征针电气绝缘的特征和状态的诊断结果。
虽然简单明了但是过于简单, 诊断准确度不高。模糊诊断对电气绝缘的状态和特征用“很强”、“良好”、“正常”、“较差”、“差”, 对某一故障用“重故障”、“故障”、“轻故障”、“警告”、“无”等来表征诊断结果。
统计诊断考虑被测对象特征参数分布的不确定性处于同样状态的同类设备, 其特征参数并不相同, 而按一定的统计规律分布, 统计诊断依据大量的试验数据以及长期的运行经验, 综合各个因素之后确定合适的诊断。因此模糊诊断和统计诊断准确度较高, 但是方法复杂, 目前正在研发中。
4 电缆故障在线检测
4.1 电缆结构及老化原因
4.1.1 电缆结构
高压电缆的结构一般有以下几部分组成:
1) 外绝缘层。2) 网状金属屏蔽层。3) 半导体层。4) 环氧树脂层。5) 铜导体;
外绝缘保护层网壮金属屏蔽层半导体层环氧树脂层铜导体。
4.1.2 影响电缆绝缘老化的因素
一般电缆老化有以下几种原因:1) 外力损伤。2) 绝缘受潮。3) 化学腐蚀。4) 长期过负荷运行。5) 电缆接头故障。6) 电缆受外部高温, 或者由于长期过负荷运行自己产生的热量。
4.2 电缆故障探测的传统方法
4.2.1 电缆故障测距的传统方法
电缆故障测距的传统方法主要有以下四种:
1) 电桥法:适用于低阻及短路故障, 需要事先知道电缆线长度等数据。多年实践经验我们知道, 这类故障通常为高阻及闪络性故障, 故障电阻很高使电桥检测电流较小, 因此一般的灵敏度仪表很难探测。
2) 脉冲回波法:主要适用于低阻与断路类故障, 利用仪器发出的电磁波遇到特性阻抗不匹配时产生反射波的原理, 检测出故障电缆上的电磁波发送和返回的时间间隔, 依据电波在电缆中的传播速度计算出故障点到测试点的距离。
3) 脉冲电压法:主要适用测量故障相对地电阻于大于10kΩ的高阻与闪络故障。在将电缆故障中施加直流或脉冲高压将故障点击穿, 利用检测仪器测出放电脉冲在测量点与故障点往返一次所需的时间来测距。
4) 脉冲电流法:该方法也是是将电缆故障点用高压击穿, 但是脉冲电压法不需要将故障点烧穿。这时监测仪器根据记录下故障点击穿产生的行波信号在测量端与故障点往返一趟的时间计算出故障距离。
4.2.2 电缆故障定点检测传统方法
传统的电缆故障定点最常见的检测方法是声磁同步法。该方法是在故障电缆上加高电压使故障点击穿放电, 当磁场信号与放电声音同步时, 将接收器记录放电声音进行分析, 这时测试人员通过耳机听声进行故障定点。
目前此方法是常用的电力电缆故障点定位法, 此方法的特点是故障点必须在测试人员附近2~3m左右时声音信号较强, 对现场测试人员的经验技术要求较高。
4.3 目前电缆故障探测方法
4.3.1 目前电缆故障测距方法
电缆故障测距可以采用因果网或者跨步电压法, 电缆故障定点可以采用高频感应法、红外热象技术等。
因果网:成熟的计算机系统依据故障探测元件监测到的数据进行比较判断, 从而发出指令使执行元件继电器、开关动作。它的优点是将传统专家系统的知识及全面的技术信息输入计算机系统, 利用整个监测系统对电力系统故障进行分析定位。这样克服检测人员因知识水平和技术水平高低不同而出现判断失误。
跨步法:电缆故障一般分两种, 最普遍的一种是电缆护层老化破损, 另外一种是人为机械破损。检测人员在故障电缆的一端加特殊信号, 当电力电缆对大地产生泄漏时, 会在地面上故障点周围产生由强到弱的有向电信号梯度。在电缆故障点前信号递增, 电缆故障点后信号是递减。
因此沿电缆路径用测量设备可测得信号的幅度和方向。测量设备可对电缆故障点进行定向与定位。测量高压或低压故障电缆时可施加不同的电信号 (电量) 。利用跨步法对电力电缆故障进行定向与定位其测量方法的优点是:
1) 可在较大范围确定故障点的方向, 缩短测试故障的时间;
2) 施加在故障电缆上的特殊信号不在故障点产生续弧, 所以不会对电缆造成二次损伤;
3) 定位精度高、定点速度快;施加于电缆的交流脉冲幅度小, 对电缆没有直流极化损害。
4.3.2 电缆故障定点的新方法
高频感应法:高频信号发生器在故障电缆的一端向电缆输入高频电流, 电缆中的高频电磁波, 会在电缆周围的地面上产生高频电磁场, 用测量仪器沿电缆路径监测电磁场, 电磁场的强弱直接在测量仪器的液晶屏幕上显示出来, 依据显示电磁场数值的变化来判断故障点位置。高频感应法的优点是高频信号源比音频信号源容易实现, 这样检测装置的体积小和重量轻的优点就较为突出。而且抗干扰性能较强。也可在不停电情况下来实施在线故障探测。
红外热象技术:一般电缆发生泄露和击穿故障时电缆发生会过载或电流明显突增, 电缆故障点处的温度与正常电缆处的温度变化也就比较明显, 检测人员沿电缆路径对电缆的线芯温度进行监测, 依据温度的变化来判断故障位置。一般分几步进行:
1) 用红外热象仪对电缆表面扫描, 记录电缆的表面温度分布图象, 经分布图象分析得出温度场的具体数值分布。
2) 依据建立的传热数学模型、物性参数及电缆结构参数、电缆的表面、环境温度比对电缆线芯温度进行反演计算, 找出故障点。从而对电缆线芯温度进行非接触的故障探测。其特点不接触设备, 不停运设备, 操作简便, 检测速度快, 工作效率高等优点。
5 结论
电力系统传统的运行维护工作, 其做法是实施“计划检修”, 也就是按照高压电气设备预防性试验规程所规定的试验周期, 定期对电气设备进行检修。
在线检测通过连续自动监测带电运行电气设备的绝缘参数, 还可以对周边环境监测 (如温度、湿度、系统谐波, 频率、电压、等非绝缘参数) , 这些监测到的数据随时通过系统进行综合分析, 从而对电气设备及时做出判断。当设备出现“超标”等异常现象时, 检测系统自动报警。可以说状态检修是“应修必修, 修必修好”。
绝缘技术 篇11
【关键词】电力设备；绝缘检测；电业系统；超声波检测技术；电容绝缘检测技术
【中图分类号】TM215 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）01—0314-01
电力能源是我国目前需求量最大的二次能源，也是我们每个人每一天都不可或缺的能源。近年来，国民经济对电力能源的需求持续走高，电力能源的缺口也在逐年攀升，因此在这种情况下，保障电力系统的安全，消除可能的隐患就变得更为关键。因此就必须对一些尚在使用的早期设备与使用时间较长的设备进行预防性的检测，主要是检测其使用过程中的绝缘状况，通过绝缘状况的检测确定其继续使用的价值的大小。早期的绝缘检测对电力系统的整体安全具有十分重要的意义，避免了无谓的故障造成的大面积的停电损失。电力设备在线式的绝缘检则是近年来出现的一种在电力系统正常运转下的较为先进的检测技术手段。这种技术手段在无需断电的情况下就可以检测出电力设备的绝缘状态，不失为一种既符合电力系统要求又能满人民群众生产生活需要的好方法。
一、电力设备绝缘检测的研究目的和意义
可靠性与安全性是电力系统得以维持正常工作状态的两个最为重要的特性。电力系统的可靠性与安全性也是电力系统不可分割的两种必要特性。电力系统的可靠性是电力系统必需的一种特性，失去可靠性，电力系统就难以保证用户用电的持续性，不但严重影响了电力系统的经济效益更严重地影响了电力系统的社会效益。电力系统的可靠性与安全性是电力设备绝缘检测的根本特性，电力系统的绝缘检测技术从根本上保证了供配电与输电的能力。同时失去可靠性与安全性的电力系统是无法想象的，不但会事故频发而且会造成更为严重的恶劣后果。这是电力公司最不希望看到的一种后果。所以解决加强电力设备的绝缘检测不但具有非凡的意义而且也是对电力系统进行研究的终极目的。
二、电力设备绝缘检测的技术研究
（1）利用避雷器的绝缘检测技术
目前广泛使用的氧化锌避雷器具有着检查电力设备内部的电流强度的作电，而且可以检测到内部的电压是否超载，同时氧化锌避雷器还可以检测出电力设备的绝缘、受潮程度、漏电状况。
（2）利用电容的绝缘检测技术
在我国的南方经常需要检测电力设备的受潮情况，在电力设备受潮后会使电容不分配不均匀，这种情况会导致电容的击穿。因此在检测绝缘检测的过程中就可以利用电容的这种特性根据电流的强度的增加与绝缘程度以确定绝缘的某种缺陷与不足。
三、电力设备的绝缘检测技术中存在的不足和缺陷
针对电力设备的绝缘检测技术一方面保证了电力系统的设备安全与可靠，另一方面也促进了整个电力设备生产领域的绝缘技术的提高，反过来这些技术进步与提高又推动了电力系统的发展。但是，以我国目前的技术阶段在电力设备的绝缘检测过程中还存在着某些缺陷与不足之处，这些问题将会刺激技术的更快发展。
（1）电力设备检测的准确性比较低
检测的准确性较低是目前我国电力设备绝缘检测的最大问题。造成检测的准确性较低主要原因就是目前的检测技术在电压、温度、环境的波动下其检测结果有较大的波动性。我们通过电力学可以知道在电力设备的内部结构中有高电压，其中高电压容易与外面的电场环境发生信号的排斥，并且这些信号之间会相互干扰、甚至会扰乱，最终导致了电力设备的绝缘检测技术的不够科学化。
（2）电力设备检测技术的操作过程中，容易出现问题甚至事故
电力行业容易出现危害工作人员安全的问题，尤其是绝缘检测技术的过程中，所以我们需要加强电力设备的绝缘检测技术的整个操作过程中的操作人员和工作人员的安全工作，时刻保证他们的人身安全和电力设备的稳定，这样才能避免由于这些操作人员和管理工作人员的工作疏忽和不认真导致的问题和事故。电网作为一个完整的组织和整体，每个环节都是链接在一起的，所以任何环节都要求不能够出现错误或者疏忽。
为了避免上面所叙述的各种问题，目前国内外对电力设备绝缘检测技术的发展都很重视，并且他们认为在线监测可以避免这些问题。在线监测就是在电力设备不断电的情况下，也就是电力设备正常运行的状态下，快速的进行检测。在线监测可以将检测工作人员的劳动强度降低一些，也能够提高测试的效率。国内外采用在线监测的一个重要原因就是它能够在正常的运行状态下更加真实地反映电力设备绝缘状态，也比较容易将电力设备中的绝缘隐患找出来。正是由于在线监测的各种优点，因此很多政府的电力机关和工业生产企业中的电力部门采用的越来越多了。
四、超声波检测技术在电力设备绝缘检测技术中的运用
电力设备高压的绝缘体在进行劣化的过程中出现了局部放电的现象，这就产生了超声波。在发电设备的材料发生裂开的时候，发电站的蒸汽管道会出现泄漏，机器就会产生不同寻常的振动，在这个过程中也会产生超声波。我们可以通过对超声波的检测技术检测电力设备的故障或者问题。国内的电力行业中都运用了超声波检测技术，其中包括高压测量以及有关绝缘材料放电方面的科学研究等很多行业的实际运用和研究。
结束语
通过研究电力设备的绝缘检测技术，我们可以及时地发现和检查到电力设备内部的绝缘情况，也能够比较容易地找出电力设备的故障的位置，从而分析故障原因更好地完善电力设备的功能。不断的了解先进的电力设备的绝缘检测技术，让电力系统的运行更加具有可靠性、安全性。我们应该时刻关注绝缘检测技术和电力设备的相关技术更新和改变，尽最大努力提升电力设备的绝缘检测技术，为我们国内的电网发展和供电质量奠定科技基础。相信在我们优秀的科技人才和电力部门的相关人才的不断努力下，我们国家的电力设备的绝缘检测技术会越来越好。
参考文献
[1]吕东.电气设备绝缘检测技术的发展和应用[J].西北电力技术.2009（11）
[2]张志军.电力设备绝缘检测中应注意的问题[J].东北电力技术.2010（6）
高压电气设备对绝缘技术的应用 篇12
1 绝缘技术的基本参数对象及功能
1.1 绝缘技术所监测的具体对象
首先, 绝缘技术应用于高压电气设备的运行过程中, 它充分利用到了电气设备的工作电压进行设备特征参数的监测, 并准确反映高压电气设备中绝缘体的运行状况, 对绝缘状况作出精确判断。一般来说, 绝缘技术所监测的内容主要包括了高压电气设备的电容量、母线电压、损耗值、绝缘电阻、三相不平衡信号以及泄漏电流等参数。而随着绝缘技术的不断发展完善, 所能够实现监测的电气设备对象及参数还在不断增加。
1.2 绝缘技术检测所体现的具体功能
绝缘技术可以为高压电气设备提供基于绝缘特性的参数实施测量功能, 也能对所测试采集到的数据进行合理的分析与处理。以下简要介绍一下它所能达到的几项具体功能。
首先, 它能对避雷器的运行状况进行检测, 从而了解其设备中容性电流与阻性电流的变化幅度, 对数据进行相应的分析处理。
其次, 它也能做到对耦合电容器的监测, 另外套管、CVT、电流互感器等容性设备的介质损耗与电流泄漏也是它的监测重点内容。通过这些监测来了解高压电气设备的绝缘老化及损坏状况。
再次, 基于绝缘技术的监测阻抗相对非常稳定, 不会受到变电站中电磁干扰的影响。而且在系统操作电压作用下, 它也赋予了高压电气设备一定的自我保护性, 避免了性能变化以及软件损坏现象的发生[1]。
2 绝缘技术设备简介
绝缘技术中最重要的设备就是避雷器。在变电站中, 避雷器设备之间一般不设置串联关系, 所以当设备处于运行状态中, 就会有大量电流经过避雷器中的阀片, 长此以往就会加速阀片的老化, 进而缩短阀片的寿命。当阀片逐渐老化后整个避雷器系统的使用性能也会大打折扣, 这从设备的漏电问题中就能反映出来。而避雷器的老化对设备的绝缘数值产生直接影响, 一旦设备受到一定绝缘阻碍时, 系统的电流就会不断加大, 最终迫使设备提前出现故障。
如果避雷器设备处于正常运行状态时, 它的电流主要分为两种, 第一种是占到设备大部分的容性电流, 另一种则是较少量的阻性电流。当避雷器受到干扰或潮湿状况而老化时, 设备的绝缘性能就会下降, 设备的电流泄漏相应增大, 与此同时, 设备的阻性电流也会不断增加。随着设备中阻性电流的逐渐增加, 设备内外部的耗损都会上升一个档次, 最终导致避雷器内部的热击穿现象发生 (如图1) 。
除避雷器以外, 高压电气设备中的耦合电器设备、电流感应器、套管等等阻性设备也是相当关键的绝缘技术设备[2]。
3 高压电气设备对绝缘技术的应用
在高压电气设备中绝缘技术的应用相当广泛, 例如在变压器、发电机设备、电容设备中都能实现在线监测功能, 确保高压电器设备整体的安全稳定运行。如果变压器设备的绝缘状况不太理想, 绝缘技术就可以通过在线监测来追踪变压器设备的增长率及正切值, 明确设备问题所在。一般来说, 变压器常常出现的问题包括了热击穿、绝缘性能降低等等。此时就要利用绝缘技术明确它的问题, 一般问题的根源均为设备无规律放电所造成。利用超声波探测仪对设备的放电状况进行检测, 明确放电的具体位置, 然后判断设备放电对绝缘性的影响程度, 再根据实际状况作出设备检修及维护[3]。
通过绝缘技术监测到系统电压Us及设备中的泄漏电流为Ic时, 整体高压电气设备的电容量就应该为:
4 结束语
综上所述, 高压电气设备绝缘技术具有极强的综合性, 这也是它能成为目前数字信号传输、状态诊断以及传感器核心的重要原因。在未来的发展过程中, 应该加强对设备电压大容量变压器的绝缘技术研究, 并拓展绝缘技术的适用领域, 争取在不久的将来使高压电气设备绝缘技术产生质的飞跃。
摘要：高压电气设备的出现证明了我国电力系统规模正在不断发展壮大, 而为了适应这种规模及技术增长趋势所带来的诸多安全问题, 合理运用绝缘技术保证设备正常运行就成为关键。本文简要分析了高压电气设备的绝缘技术原理、功能及设备的相关知识, 然后分析了高压电气设备中电容型设备的绝缘在线监测系统应用。
关键词：高压电气设备,绝缘技术,避雷器,在线监测
参考文献
[1]王洋.分析高压电气设备绝缘试验新技术[J].黑龙江科技信息, 2014, (32) :48.
[2]史伟, 王艳红.浅议高压电气设备的绝缘试验技术应用[J].电子技术与软件工程, 2014, (19) :173.