电气绝缘（共10篇）
电气绝缘 篇1
工业生产中, 各种生产工艺交错相连, 生产设备也彼此连接。电气设备中的交流电压和各种电容、电磁场等因素在一定条件下会产生强大的电流, 因此对电气设备的绝缘性要求较高。在工业电气设备中, 绝缘材料的应用多样, 不同的设备对绝缘材料的要求也不一样, 综合利用各种绝缘材料, 可以在一定程度上增强设备的绝缘性。
一、绝缘配合的概况
1. 绝缘配合的含义。
绝缘配合是指电力系统中, 综合考虑各种因素, 如电压强度、设备耐电性、绝缘材料耐压性、经济合理性、过电压值等, 从而确定输电线路和各种电气设备的绝缘水平, 让电压、设备材料等相互协同配合, 达到电力系统各部件之间相互绝缘、正常工作的效果。
2. 绝缘配合的原因。
众所周知, 电器的外壳、电线外表、变压器的外壳等等都有一层橡胶或是塑料外壳等材料, 这些材料的使用是为了防止人们触电, 也是人们使用电器的保护伞。
3. 常用的绝缘配合的方法。
(1) 惯用法。根据设备材料能够绝缘的最大过电压和最小绝缘强度而采用的一种方法。
(2) 统计法。根据过电压波动图和绝缘电压的统计特性, 先计算出绝缘材料转化为导体导电的概率, 再在可以承受的概率下合理地确定绝缘水平。。
(3) 简化统计法。即在统计法的基础上, 假定过电压波动图和绝缘材料转为导体概率均服从正态分布的前提下, 再采用统计法的一种比较简单的统计方法。
二、实现绝缘配合的方法
1. 运用过电压值来实现绝缘配合。
过电压是指电力系统中由于某种原因导致设备处于高于正常工作状态的电压, 这是一种电磁干扰现象。电力系统中, 绝缘材料除了要承受电工设备的正常工作电压, 还必须承受一定的过电压。
电气设备所承受的电压分为正常稳定的电压和过电压。过电压又可以根据达到峰值时持续的时间长短, 分为暂时过电压和瞬态过电压。瞬态过电压一般只持续几毫秒甚至更短, 而暂时过电压通常比瞬态过电压持续的时间长。根据设备使用条件和设备在过电压下持续的时间情况, 可以将过电压分为五个等级。当环境条件改变到更高一级的过电压时, 就应当采取相应的措施降低该处的过电压, 否则, 电气设备会因为长期处于过电压状态而引发安全事故。可以在电工设备外增加新的保护器件, 也可以更换一个具有隔离绕组的变压器, 亦或是分散转移一部分电压, 这些都是降低过电压的办法。
2. 运用绝缘材料来实现绝缘配合。
通常, 温度、湿度、电场强度、纯净度等是电阻率的影响因素, 而电阻率决定了绝缘材料的绝缘性能和导电体导电的性能。对于绝缘材料而言, 其性能和结构在很大程度上会受温度的影响, 这也造成绝缘材料老化的主要因素。根据绝缘材料的耐温性能可以将其分为多个等级。绝缘材料的耐热等级和耐热指数见表1。
因此, 可以根据绝缘材料的归类及其所在类别的耐受温度, 合理地控制温度, 使绝缘设备达到相互配合使用的目的。日常生活中, 很多橡胶等绝缘材料会因使用时间较长而出现老化现象, 这是空气中的氧气和光照中的氧化物质对材料的氧化作用导致的, 会严重影响材料的物质结构。当环境如空气、水等呈现酸性或是碱性时, 酸性物质电离的氢离子和碱性物质电离的氢氧离子容易和其他离子反应, 发生化学性腐蚀, 改变绝缘材料的结构, 从而改变绝缘材料的导电性。并且, 当环境中有易于电离的盐类时也会发生诸如上述的化学腐蚀。阳光中的紫外线也是一种强氧化物质, 大多数绝缘物质都能被紫外线氧化。基于上述环境条件对绝缘材料的影响, 应该经常清洁电气设备, 在电气设备表面涂上一层抗氧化剂或是稳定性比较好的防护蜡, 并尽量避免设备在阳光下暴晒。
三、电气间隙和爬电距离对绝缘配合的影响
电气间隙是指在电气正常工作时, 导电体与外层绝缘体之间的空气间隙, 或者是两个导电零件之间的空气间隔。空气间隔越大, 空气的导电性越差, 电气设备的绝缘配合性越强。爬电距离是在某种条件下, 绝缘材料被电极化而呈现出带电现象所产生的带电区的半径。当电气设备处在环境污染、电压过大以及绝缘材料的抗爬电性能较低的状况下, 就比较容易泄露电流, 出现安全隐患。由于瞬态过电压的电压值通常比其他几种状态的电压高, 因此只要电气间隙能够承受瞬态过电压的电压值, 不被其击穿导电, 就可以保证电气间隙的设计合理化。
四、结论
电气设备的周遭环境, 随着电气设备的运转, 会不间断地产生电流, 形成新的电压。由于电气设备的复杂性, 原本的电压和新产生的电压夹杂在一起, 形成一股强大的电势差, 会严重影响电气设备及其他生产设备的正常运行, 甚至导致工作人员触电身亡。但是只要合理地配合相关绝缘材料, 综合考虑材料的特性、外界环境、过电压、爬电距离等多种因素, 就可以不断提高电气设备的绝缘特性, 减小甚至消除这种隐患。
电气绝缘 篇2
摘要：电力系统一直都是我国不可缺少的系统之一，而且非常重要。电力系统的主要作用为为人们提供电力，使人们生活中可以正常的使用电能。维持电力系统的有一些重要的设备，其中一个关键性设备就是高压电器，高压电器得到大家的关注，主要是因为设备的使用与电力系统的安全有关。高压设备中使用最广的技术就是绝缘技术。该技术直接影响着高压设备的使用。本篇文章主要是讲述了高压设备中的绝缘技术，文章可以分为几个部分，首先是讲述了绝缘技术，其次简单介绍了绝缘设备，最后，探讨了绝缘技术的应用。
关键词：高压电气设备；绝缘设备；绝缘技术
电在人们的生活中非常重要，是经济发展以及社会进步的一个重要标志，可是电力在运行的时候，其影响因素很多，为了能够让电力正常的供应，而且还能保证效率，就使用了绝缘技术。如果该项技术能够顺利的应用，并且取得一定的效果，那么电力系统就能够在一个稳定的环境下运行。时代是在进步的，而社会也对电力系统提出更多的要求。高压设备是整体电力系统中的关键环节，其应用的绝缘技术也有一定的意义。
1、绝缘技术的概况
1.1监测的对象
高压电气设备绝缘技术在高压电气设备中的应用具有广泛性与高效性，它主要是借助设备工作电压监测实现的，通过监测参数的分析与研究，对设备的绝缘运行状况实现了全面的、精准的呈现，在此基础上，便可以判断绝缘的情况。对于不同的变电站而言，其电气设备存在差异，此时选用的绝缘技术也有所不同，具体的监测对象有电容量、母线电压、损耗值与泄漏电流等。在绝缘技术稳定发展的背景下，对于设备的监测对象也在不断增多。
1.2监测的作用
绝缘技术实现了对带电设备的实时监测，主要是利用其绝缘特性参数实现了分析与处理，其具体的监测作用如下：
关于避雷器的监测，主要是掌握了设备运行的容性电流与阻性电流变化，并且明确了设备内部的绝缘情况与阀片的老化问题。
关于容性设备的监测，此类设备主要有CVT、套管、电容器与电流互感器等，通过监测掌握了设备的电流泄漏情况与介质的损耗状况，在此基础上，明确了设备的内部绝缘、老化、损坏与受潮等问题。
关于阻抗的监测，保证了其稳定性，减少了变电站电磁干扰对其影响，同时其自保性得到了提高，避免了软件的损失及其性能变化问题的出现。
关于绝缘油的监测，通过对其内部可燃性气体的研究，明确了设备内部的过热与放电等问题。
2、绝缘设备的概况
2.1避雷器
现阶段，变电站中广泛应用着避雷器，但避雷器间的串联间隙基本没有，在此情况下，高压电气设备的运行极易出现电流泄漏的问题，此时的电流流经阀片会加快其老化，而老化与受潮是造成高压电气设备阀片劣化的主要原因。通过对高压电气设备电流泄漏问题的监测，明确了设备的绝缘状况，同时通过电流的测量能够掌握设备的受潮与老化情况，在老化初级阶段，阻性电流的增多现象较为明显，但在整体电流的变化较小。
高压电气设备在实际运行过程中，避雷器中的电流为容性电流，仅有少部分属于阻性电流，此时的阻性电流主要体现在瓷套表面泄漏、绝缘支撑泄漏与阀片泄漏等方面。当避雷器受潮、阀片老化、绝缘部件受损或者瓷套表面有污垢等，容性电流的变化较少，但阻性电流会大幅度的增加，此时避雷器事故随之出现，造成此问题的原因为阻性电流的增大，使损耗不断增加，最终造成了热击穿。
2.2容性设备
电力系统中的容性设备主要有CVT、电容器与电流互感器等，通过对其监测掌握的介损角正切值具有良好的灵敏度，以此能够掌握高压电气设备的绝缘受潮、绝缘劣化、局部缺陷等问题，其中绝缘受潮对设备的影响最为显著，主要是由于设备结构中均匀分布着电容，绝缘系数偏高，而绝缘受潮会使绝缘介损增多，进而极易造成击穿问题的出现。
3、高压电气设备对绝缘技术的运用
3.1在线监测
在线监测主要是集中在几个设备上，其中包括对发电机的监测、避雷器的检测，还有对变压器的检测等，下面仔细的探讨下。
对变压器的检测主要体现在两个环节上，一个是局部放电，另外一个是设备中绝缘油的分解。如果运行中的设备，没有良好的绝缘性能，通过对设备的检测，就能知道设备中产气的概率，而且也能知道设备中出现问题的地方。一般来说，变压器出现的问题主要是击穿，而造成击穿的原因是设备的局部放电，如果使用了超声波探测，那么就可以知道设备放电的情况，可是只是能够掌握情况而已，并不能准确的定位，而且也不能知道放电对绝缘体的影响。
在对发电机检测的时候，就会的发现，由于发电机故障造成的绝缘现象是普遍存在的。在对发电机监测的时候，就可以清楚的知道该机器绝缘的情况，而分析绝缘情况的方法主要是通过分析局部放电来完成。
电力设备中使用的避雷器一般都是氧化避雷器，但是这种避雷器在使用的时候，常常出现受潮而影响工作，而且使用一段時间之后就会变得老旧，失去功能性。因此在检测的时候，要分析影响避雷器的原因。经过分析我么知道影响避雷器主要是在阀片上，而对避雷器的检测也主要集中在阀片的电缆上，查看电流是否存在泄漏。
除了上述要检测上上述的三种设备外，还要对GIS进行监测，而监测GIS的方法主要有三种，一种是化学方法；一种是机械方法；而另外一种就是使用电。在利用化学方法进行监测的时候，主要是将物体的气体分解，通过分解监测GIS是否有误。使用机械的方式监测主要是通过使用设备，监测设备之间的敏捷性。而电主要是通过电极来监测。
3.2状态检修
在应用绝缘技术的时候，使用最多的方法就是状态检修，在使用绝缘技术，就能在维修上进行创新，传统的维修时间是定期的对设备进行维修，而在使用了绝缘技术之后，维系方式转为状态维修。维修中使用绝缘技术主要表现在几个方面：
第一，在对设备尽心定期维修的时候，也会遗留一些问题，而使用了绝缘技术之后，将遗留的问题解决，使维修具有一定的效率，而且还能保证合理，在控制维修成本上也有一定的作用。使用绝缘设备的检修不仅仅是使设备能够正常运行，还能为电力系统创造一定的效益。
第二，使用了绝缘维修减少了故障，而且避免了盲目维修。
第三，保证了高压电气设备运行的有序性与高效性，通过对其绝缘性能的准确呈现，对其中的故障排除具有了及时性，同时通过对设备绝缘全面的监测，避免了突发性绝缘状况的出现，促进了高压电气设备运行稳定性的提高，降低了其故障的发生几率。
4、总结
综上所述，本文主要研究了高压电气设备对绝缘技术的运用，介绍了绝缘技术与绝缘设备的概况，并重点阐述了在线监测与状态检修，在此基础上，掌握了设备的绝缘状态，对其中存在的绝缘故障实现了及时与有效的处理，进而电力系统运行的安全性与稳定性也得到了可靠的保障。
参考文献：
[1]张建华，王贻平，郭守贤.高压电气设备绝缘在线监测系统现场校验技术研究[J].华东电力，2009，09：1499-1503.
[2]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.
刍议火电厂电气绝缘监理 篇3
1 绝缘缺陷的分类
第一类是集中性缺陷, 如局部放电, 局部受潮、老化, 局部机械损伤;
第二类是分布性缺陷, 如整体绝缘受潮、老化、变质等。绝缘缺陷的存在必然导致绝缘性能的变化, 绝缘试验就是判断绝缘性能优劣的最好方法。
设备绝缘部分的劣化、缺陷的发展需要一定的时间, 绝缘材料会发出各种物理、化学信息, 这些信息反映出绝缘状态的变化情况。这就需要电气试验来掌握设备的绝缘情况, 以便及时发现问题并及时处理。
2 绝缘缺陷的试验
第一类是非破坏性试验, 指在较低电压下, 用不损伤设备绝缘的方法来判断绝缘缺陷的试验, 绝缘电阻试验、吸收比试验、介质损耗角正切值试验、泄漏电流试验。由于这类试验的试验电压较低, 因此发现绝缘缺陷的灵敏度不高, 但这类试验仍是一种必要的、不可以放弃的试验手段。
第二类是破坏性试验, 如交流耐压试验、直流耐压试验, 用较高的试验电压来考验设备的绝缘水平。这类试验的优点是易于发现设备的集中性缺陷;缺点是电压较高, 有可能给被试设备造成一定的绝缘损伤。破坏性试验必须在非破坏性试验合格后进行, 避免造成误击穿。
3 相关实验
下面简单介绍绝缘相关试验, 望在日常监理工作中能够有所借鉴:
3.1 绝缘电阻、吸收比、极化指数
电力设备中的绝缘材料 (电介质) 是不导电的物质, 但并不是绝对不导电。在直流电压作用下, 电介质中有微弱的电流流过。
不均匀介质等效电路图:
i1相当于直流电压给电容充电时产生的充电电流。这部分电流衰减相对较快, 衰减速度取决于绝缘材料的电容量和外加电压的大小。
i2为吸收电流。不均匀介质中吸收电流由缓慢极化和夹层式极化产生, 加压瞬间, 介质上的电压按电容分布, 电压稳定后介质上的电压按电阻分布;由于不同介质的电容与电阻不成比例, 因此在加上直流电压瞬间到稳定这一过程中, 介质上电荷要重新分配, 重新分配的电荷在回路中形成电流i2。
i3为泄漏电流。这部分电流由电导引起, 是一个恒定的电流。
监理需要注意问题:第一, 与导体的电阻变化情况不同的是绝缘电阻随温度的升高而降低。因此在进行绝缘试验时应记录环境温度和设备温度, 尽量在要求的试验温度或相近温度下进行。避免温度换算产生的误差。第二, 试验前应对被试品表面进行清理并使用屏蔽环消除泄漏电流的影响。第三, 试前检查被试设备绝缘是否受潮, 受潮的应进行烘干处理以得到真实的测量值。第四, 试前对被试品进行充分放电。兆欧表试验端子为负极性, 若被试品带正电或负电将造成测得的绝缘电阻偏小或偏大。第五, 试验前彻底清理被试品表面。第六, 试验结束后应对被试品进行充分放电。
3.2 泄漏电流与直流耐压
直流泄漏电流试验与直流耐压试验的接线及原理相同, 多同步进行。泄漏电流测量与绝缘电阻测量的原理基本相同, 不同之处在于测量泄漏电流时所用的电源一般采用可调的直流高压装置, 并用微安表直接测量流过试品的电流。
泄漏电流测量与绝缘电阻测量与比较有下列优点:第一, 试验电压较高, 并且可以随意调节。因此泄漏电流比用兆欧表测绝缘电阻更易发现某些绝缘缺陷。第二, 根据泄漏电流测量值可以换算出绝缘电阻值, 而用兆欧表测出的绝缘电阻值, 一般不能换算出泄漏电流值。第三, 泄漏电流试验时可以作出泄漏电流与加压时间的关系曲线和泄漏电流与所加电压关系曲线, 通过这些曲线可以判断绝缘状况。
监理过程中需要注意的问题:耐压试验时监理应进行旁站;试验前督促做好安全隔离;与绝缘电阻相同, 温度对泄漏电流的影响较大, 因此试验时应记录室温及被试品的温度;直流耐压试验过程中为了尽量避免吸收电流及电容电流的影响应采用逐级加压的方式并且电压稳定时间应至少为5min;试前对被试品进行放电。残余电荷负极性时泄漏电流偏小, 残余电荷正极性时泄漏电流偏大;试验前彻底清理被试品表面;试验结束后应对被试品进行充分放电。
3.3 交流耐压试验
进行交流耐压试验的原因:第一, 电力设备的绝缘大多数都是组合电介质, 在直流电压的作用下, 其电压是按电阻分布;在交流电压作用下, 其电压是按阻抗分布的。因此不同的耐压试验能够检测出来的缺陷类型是不同的, 交直流耐压试验不可互相代替。第二, 大部分设备是在交流电压下工作, 交流耐压试验的电压、波形、频率和电压在被试品绝缘内部的分布, 一般与实际运行情况相吻合, 因而能有效地发现绝缘缺陷。
监理过程中需要注意的问题:耐压试验时监理应进行旁站;试验前督促做好安全隔离;记录室温及设备温度, 尽可能在规范要求温度下进行试验, 避免温度换算产生的误差;试验前彻底清理被试品表面;试验结束后应对被试品进行充分放电。
3.4 介质损耗角正切值
在电压作用下, 电介质产生一定的能量损耗, 这部分损耗称介质损耗或介质损失。产生介质损耗的原因主要是电介质电导、极化和局部放电。
电介质电导引起的损耗:在电场作用下电介质电导 (又称漏导) 产生的泄漏电流会造成能量损耗。这种损耗在交流与直流作用下都存在, 且这种损耗与极化、局部放电引起的损耗比较是很小的。
极化引起的损耗:在交流电压的作用下, 电介质由于周期性的极化过程, 电介质中的带电质点要沿交变电场的方向往复的有限位移并重新排列。质点需要克服摩擦力造成能量损耗。极化损耗的大小与电介质的性能、结构、温度、交流电压频率等有关。
局部放电引起的损耗:绝缘材料中, 不可避免地会有些气隙或油隙。在交流电压中, 当外加电压足够高时, 气隙中将发生局部放电。
直流情况下气隙内电场与外加电场方向相反使得气隙内的场强削弱气隙将可能不再发生击穿。但如果外施加交流电压, 半个周期后外施电场方向变换正好与气隙内电场方向一致, 加强了气隙内电场强度, 使得气隙中放电在更低电压下发生。所以交流电压下绝缘体里的局部放电及介质损耗比直流电压下强烈。
绝缘介质损耗的大小, 实际上是绝缘性能优劣的一种表示。同一台设备, 绝缘良好, 介质损耗就小;绝缘受潮劣化, 介质损耗就大。
监理过程中需注意的问题:温度对tanδ的测量影响较大, 随温度的升高而升高, 因此试验应尽可能的在规定温度范围内进行;试验前彻底清理被试品表面。
3.5 相关文件的报审
3.5.1 试验方案的报审
各项试验之前应要求试验单位报审试验方案, 方案内容应包括编制依据、采用的试验标准、人员组织及职责、试验仪器, 试验具体方法、安全防护措施等。
3.5.2 试验所选用的规程规范
按照规定, 地区或企业标准不得低于国家标准, 新版本的标准颁布之后旧版本即作废, 施工单位在施工过程中应对所使用的规程规范清单进行报审并随着新版本的颁布多次报审。
3.5.3 试验所选用的仪器仪表
试验选用的仪器应通过有资质的单位校验合格且在有效期内方能使用, 为了满足试验精度的要求试验应选用合适量程的仪器。
3.5.4 试验人员资质
施工单位应对参与试验的人员进行资质报审, 且监理应注意参与试验人员是不是有资质的人员, 避免试验过程中操作不当发生意外。
4 结束语
电气绝缘 篇4
如今电力设备的状态检修已经成为我国工业发展当中使用起来最为普遍、先进的检修体制，这也是电力体制改革的真实需求。
电气设备的状态检修其实就是针对设备进行的一种监测行为，利用科学、合理的技术手段来对相关设备进行检修工作，以降低在预防性检修工作当中出现的问题，从而保证电力设备的安全、可靠、经济的性能，大大的节约了整个检修工作所耗费的资源费用。
随着在线监测技术的发展，状态检修技术也获得了巨大的进步及广泛的运用。
4 结束语
综上所述，电气设备绝缘在线监测技术的不断发展和进步给企业方面带来了巨大的经济效益，同时也减少了相应维修资源的投入，并保证了绝缘的安全可靠性，是一项非常值得推广的电气监测技术。
参考文献
[1]程红杰.电气设备绝缘在线监测与状态维修研究[J].中国高新技术企业，(14).
[2]方林锋.电气设备的绝缘在线监测与状态维修[J].科技信息，(20).
电气绝缘 篇5
关键词：电气设备；绝缘高压电实验；安全保护
一、电气设备绝缘的高压电试验
电气设备绝缘的高压电试验也分为很多种，目前比较常规的电气设备绝缘的高压电试验有直流高电压试验，高电压冲击试验，交流高电压测验等。下文中，我们将选择其中最为常用的两种试验展开具体的说明。
（一）交流高电压试验
交流高电压的绝缘试验是采用频率范围45Hz到65Hz之间的交流电压，通过工频试验变压器产生电压进行的试验。这种实验的具体过程是通过绝缘击穿的形式检测电气设备的绝缘性能，所以设置电压的目的主要是模仿内部过电压以及雷电过电压。电压波形在正常的情况下是正负半波对称的正弦波形，有效值应该等同于波顶系数除电压波形幅值。另外，试验过程中可以按照一定的速度对电压进行稳定的调节。最后，由于在交流高电压试验的试验过程中，变压器采用的是间断的工作形式，不会出现连续工作的状况，变压器的容量较小，所以可以采用较小的变压器安全系数设计。
（二）冲击高压电试验
相较于交流高电压试验，冲击高电压绝缘实验在实验设备以及试验技术的要求上都更加严格，进行试验的成本投入也更高，所以在一般的常规电气设备绝缘性测验工作中使用的频率较低，但是冲击高电压试验能够制造操作冲击电压波以及雷电冲击电压波进行设备测试，所以在对电气设备的耐压性能与绝缘性能的测验方面有着得天独厚的优势。冲击高电压试验由于其特殊性，所以对于冲击电压发生器有两个要求。首先是输出电压最低要求也必须达到数十万伏，甚至可以高达数百万伏。其次，由于冲击高电压试验中所产生的冲击波都是脉冲波类型的，因此对于输出电压存在波形的要求。冲击高电压的发生器一般由多个电容器并联构成，接着使用直流电源进行充电，最后再使用串联的电容器方式形成放电回路。此外，为了确保冲击高电压实验的正常安全进行，还需要我们做到几点注意事项。第一点是，进行试验前需要在冲击电压发生装置中添加一个快速过电流保护设备，从而保证在进行试验的电气设备被击穿时能够在第一时间切断电源，保证实验的安全。第二点，冲击高电压实验的高压装置必须和接触地面的物体保持一定的安全距离，并设立警戒范围，避免空气放电造成的危害。最后一点，试验中为用电设备供电的变压器最好使用能够单独绝缘的隔离型变压器，从而可以避免放电现象对电源系统造成的破坏。
二、高电压试验中的安全保护
电气设备绝缘的高电压试验中，由于高电压的强危害性，因此在试验的进行过程中，安全问题一直都是需要我们特别关注的关键问题。在高电压环境中进行试验，任何一个环节出现纰漏都会造成不可挽回的严重后果。所以在下文中，我们就将针对这些问题提出一些在试验中需要注意的安全保护手段。
（一）制定好试验方案
在实验进行以前，必须严格按照相关的安全工作规范提前做好试验方案，充分考虑好具体的试验步骤以及试验发生过程中可能出现的相关安全问题，同时按照计划的方案对试验中所需要用到的实验设备进行测试，确保设备的安全。另外，可以拟定一个应急方案针对试验中可能出现的安全问题。
（二）设备安全检查
在实验开始前做好对实验设备事项的全面检查，针对将要进行的试验，保证每一个设备的电压容量以及量程符合实验的要求。尤其是针对设备的转换开关，插头等细节处需要作出特别的标注。此外如果条件允许的话，最好在试验设备以外准备一套备用的设备。
（三）试验人员选择
进行电气设备绝缘的高电压试验需要参加试验的团队具备高层次的技术素养与一定的安全意识，团队的构成要做到新手与资深试验员之间比例的合理，同时安排到负责任何一个试验环节的操作人员都必须有至少一个试验操作经验相对丰富的资深试验员。在试验进行之前，还需要将所有试验进行过程中所需要注意的细节以及安全因素对试验团队讲解明白，保证试验人员之间配合默契，操作谨慎。
（四）设备收尾工作
在电气设备绝缘的高电压试验结束以后，对于试验设备的收尾工作也拥有着排除一切安全隐患的重要作用。试验结束后，需要我们按照顺序正确关闭设备电源，并将试验中临时加设的接地线路拆除，确保所有的设备线路恢复原状。最后，在离开试验地点前，要仔细检查试验现场，带走一切相关的试验工具。
三、总结
综上所述，通过对于电气设备绝缘的高电压试验与安全防护策略在实际电气设备绝缘工作中使用情况的分析，我们能够更加直观与细节地认识到电气设备绝缘的高电压试验与安全防护策略对于电气设备安全使用的重要性。而电气设备绝缘的高电压试验与安全防护策略的探究意义就是通过实际情况的反馈促进电气设备使用绝缘性的发展与进步。希望通过本文的粗浅探究，能够给从事一线电气设备绝缘的高电压试验工作的相关人员提供一些参考，从而能够大幅度地提升我国电气设备的安全性，最终达到推动我国电力产业稳步向前进步的目的。
参考文献：
[1]宋勇.电气设备绝缘的高电压试验与安全防护之探讨[J].电子世界，2015，（15）：156-157.
[2]王昊深.浅谈电气设备绝缘高压试验及安全对策[J].低碳世界，2014，（19）：92-93.
高压电气设备绝缘性能在线监测 篇6
1 高压电气设备绝缘性能在线监测技术的发展
绝缘性在线监测技术从70年代就已经存在了, 伴随着绝缘性在线监测技术的不断发展, 已经出现了很多不同的监测方法, 以前是运用传感器以及数据采集系统进行在线监测的, 但是速度相对来说是非常慢的, 而且效果不是特别的好。近几年, 它的发展是极为快速的, 随着芯片的出现, 它可以直接与计算机相互连接, 然后利用计算机进行在线监测, 这种监测技术效率高, 还可以对一些参照数据进行打印和审核以及数据的远传和越线报警等, 从本质上已经实现了变电站电气设备监测的自动化, 目前在电力系统设备中还是被广泛的运用, 一直都在发挥着巨大的作用。
2 电气设备绝缘性能在线监测基本原理
在目前变电站的绝缘性能监测中普遍采用的还是以氧化锌避雷器来进行绝缘的, 但是不再是用串联间隙的方式, MOA在运行过程中难免会有一些漏电, 然而漏电的电流通过了阀片, 就一定会加快阀片的老化, 通过在线监测数据处理算法就会能够及时的了解电流情况, 通过电流就可以看出MOA的现在绝缘状况, 如果在监控中已经发展MOA已经严重的老化和漏电, 那么就要及时对这些存在的隐患进行尽快的修复和维护。如果当阀片老化了以后, 避雷器受潮, 内部绝缘件就会受到严重的影响, 这样容性电流的变化就不是很多, 对电流的阻性反而大大的增加。所以一定要预防氧化锌避雷器在运行中漏电的情况, 及时的掌握绝缘方面的信息。
3 高压电气设备绝缘性能在线监测的应用案例
在变电站已经安装了一套在线监测装置, 在高压设备绝缘状态的选择中已经选用了一定的变压器套管, 电容式电压互感器, 以及电流互感器, 还有氧化锌避雷器以这些设备来作为主要被测的设备, 其中避雷器测量泄露全电流以及其容性和阻性分量, 变电压套管, 电容式电压互感器, 电流互感器测量其漏电流和介质损耗相对变化量, 铁心检测漏泄电流, 同时检测和记录现场的温度, 根据以上问题来对运行情况进行一定的分析和探讨。
比如在直流耐压试验中, 在对试验的电压选取时, 要根据绝缘的工频交流耐压试验电压和交直流击穿强度的比例进行选取。发电机定子绕组应当以2-2.5倍额定电压为准;而对于10KV的电缆, 则需要选择5-6倍的额定电压;对20-35KV的电缆则应当选择4-5倍额定电压;35KV以上的电缆则应当选择3倍额定电压。当进行直流耐压试验时, 使电流持续5分钟, 则可以通过电流数据来判断其存在的缺陷。由此也可以判断出, 直流比交直流耐压性更强大。
实行绝缘在线监测系统中是分为三个部分的, 第一部分是关于信号采集, 第二部分是关于前台处理, 而第三部分是为远程数据分析的。还有传输系统的, 前台处理系统坏死通过工业总线控制的, 它是以多种形式显示的, 是由内部局域网对远程数据进行分析和传输的, 可以诊断软件通过远程下载变电站当前、以及历史数据, 并可接入某个地区超高压公司的系统当中, 然后协助有关专业人员作出管理和分析。在传感器方面是分为绝缘信号传感器还有电压信号传感器的。在传感器的问题上, 一定要准确的选择和应用, 容易受温度和压力等外界环境影响的稳定性比较差的, 是影响系统精度还有系统稳定性的重要原因, 电磁的烦扰情况, 因为电气设备处在电场非常强的环境中, 一定会给数字采集系统带来一定的影响和状况, 所以要控制电磁的干扰, 在设备问题中, 在目前的电气设备中有很多还没有实行和运用在线监测, 因为缺少设备不足的现象存在, 所以无法全方位的实行绝缘监测。
4 高压电气设备绝缘性能在线监测数据处理算法功能及特点
4.1 必须拥有多种多样测试功能, 这样可以对电容型设备和一
些电容量进行及时的检查和测试, 还可以通过对比来测试氧化锌避雷器的电流参数。
4.2 在设计中一定要设置一定的高功率的电流传感器, 然后采
用特别的自检技术, 自行的对传感器进行自动的校验和检查, 然后通过在外部连接的一些电阻所测量的参数, 从而实现对电压信号的测量。
4.3 电流的传感器一定要采用穿透的结构, 阻抗外力的能力一
定要强, 能够承受一定量的电流。的冲击, 从而满足可以实行在线监测和分析。
4.4 提供至少两种以上的在线检测方法, 这样可以同时对几个不同的电容形设备进行监测和对比, 从而来实现监测的目的。
4.5 完善一定的电磁干扰措施, 掌握一定的数字处理方法, 只有
保持这样的方式和方法, 才能够保证测试的结果和参数不被干扰, 才能够保证参数的准确性和真实性。
4.6 必须提供两种以上的电阻监测方法, 保持一定的电阻监测
方法, 才能够在数据传播过程中进行更好的测试和监测, 能够准确测量MOA的全电流、容性电流、阻性电流及其基波与三次谐波分量等多种参数。
4.7 运用先进的数字化处理方法, 来完成避雷器容性电流的补
偿, 很在很大程度上降低了MOA端电压谐波分量对阻性电流峰值测试结果的影响。
4.8 具有互相干扰自行补充能力, 在电场测试中要遵行一定的
规则, “一”字形排列避雷器, 可正确测得两个边相的阻性电流及其基波分量的峰值。
4.9 补充自我校验功能和高效率高精度电流传感器, 为了能够确保测试结果真实可靠, 检测精度基本不受环境温度变化的影响。
4.1 0 采用方便携带的方式进行操作, 必须让操作简单化, 合理
化, 能够让机器可以在电池的帮助下可以完成长时间的工作。从而来满足现场监测和维护的工作。
5 结束语
为了能够让变电站电气设备绝缘性能在线监测数据处理法更好的运用和实行, 保证我们的供电安全性以及可靠性, 我们通过一些科学合理的办法, 来对我们的电气设备运行进行有效的监测和控制, 希望这种方式能够得到更快的发展, 在我们今后的电气设备运行中多做贡献。
摘要：高压电气设备在电网中运行时, 如果其内部存在因制造不良、老化以及外力破坏造成的绝缘缺陷, 会发生影响设备和电网安全运行的绝缘事故。因此, 在设备投运后, 传统的做法是定期停电进行预防性试验和检修, 以便及时检测出设备内部的绝缘缺陷, 防止发生绝缘事故。文章论述了高压电气设备绝缘性能在线监测技术的发展, 电气设备绝缘性能在线监测基本原理等, 最后指出了高压电气设备绝缘性能在线监测数据处理算法功能及特点。
关键词：变电站,绝缘性能,在线监测,数据处理
参考文献
[1]《Q/CSG10007-2004电力设备预防性试验规程》.中国南方电网有限责任公司发布.[1]《Q/CSG10007-2004电力设备预防性试验规程》.中国南方电网有限责任公司发布.
[2]严璋.电气绝缘在线监测技术[M].北京电力出版社, 1995.[2]严璋.电气绝缘在线监测技术[M].北京电力出版社, 1995.
浅析电气设备绝缘在线检测技术 篇7
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”。
电气设备常用绝缘材料特性分析 篇8
1 常见电线电缆绝缘材料的特性分析
1.1 常见电线电缆绝缘材料
在高压输配电网络中,电缆在配电和用电端得到了广泛应用。而常见的电线电缆绝缘材料有聚氯乙烯、交联聚乙烯和氟塑料等。其中,聚氯乙烯具有良好的物理机械性能和耐油耐腐蚀性,并且价格相对便宜。但相较于其他绝缘材料,聚氯乙烯的绝缘性能一般,被广泛的应用在1k V以下的低压电线电缆上。在高温或光照条件下,材料将加速老化。而该种材料虽然具有一定的阻燃性,但是也能够燃烧并释放有毒烟气。交联聚乙烯材料则具有良好的电绝缘性、耐热性和机械性能,在中、高压电力电缆制造上得到了应用。使用该材料进行电缆制造,可以使电缆具有较大硬度和强度的绝缘层,并且燃烧时不会释放大量毒气。但该材料对紫外线照射敏感,需要使用聚氯乙烯制作电缆外护套。
1.2 电线电缆绝缘材料特性
在对电线电缆绝缘材料特性展开分析,主要需要对其阻燃性和耐火性进行分析。就目前来看,可以将电缆使用的绝缘材料划分成含卤型和无卤型两种。含卤型绝缘材料由含卤素的碳氢化合物组成,需要在制作过程中添加氯化石蜡等阻燃剂,从而提高材料的阻燃性能。在受热的过程中,该类材料会进行卤化氢的释放,从而使活性自由基OH根得到捕捉,继而使材料的燃烧得到延缓甚至熄灭。无卤型绝缘材料由不含卤素的碳氢化合物构成,燃烧时会进行水和二氧化碳的释放。由于该种绝缘材料本身不具有阻燃性,所以需要添加阻燃剂进行加工。但是,由于添加了大量的阻燃剂,这类绝缘电缆的电气性能、耐水性和机械强度也将遭到降低,通常只能达到0.6/1k V电压等级。除了分析电线电缆绝缘材料的阻燃性,还要对其耐火性展开分析。按照绝缘材质,可以将耐火电缆划分成有机型和无机型两类。其中,有机型电缆使用聚氯乙烯或交联聚乙烯为绝缘层,能够耐800℃高温[1]。如果加入隔氧层,还可以使其耐受950℃的高温。无机型绝缘电缆为矿物绝缘电缆,由铜芯铜护套氧化镁构成,常规工作温度为250℃。由于氧化镁的熔点为2 800℃,所以经过火灾后该种绝缘电缆仍然可以重复使用。
2 电机设备绝缘材料的特性分析
2.1 电机设备的绝缘材料
在输配电网络中,电机设备使用的绝缘材料主要有3种,即电磁线、浸渍漆和槽绝缘。而这3种材料的绝缘性能将对电机绝缘结构产生影响,材料的选用也将对电机的安全使用产生影响。其中,电磁线的生产只需通过3C安全认证,但是在传统电机上使用时需要经过温度指数测试。在变频电机上使用电磁线时,则需要开展常规性能测试,并且进行材料的电晕性能测试。而浸渍漆可以分成有溶剂漆和无溶剂漆,主要分为B、F、H这3个级别。但是电网使用的电机通常为大功率电机,所以不能使用B级浸渍漆。在输配电网中,电机一般使用的浸渍漆为绝缘树脂,需要对固化后的绝缘结构进行局部放电测试,以确保材料的绝缘性能[2]。而槽绝缘材料是由混合物制成的,在传统电机上使用时需要进行性能测试和温度指数测试,在变频电机上使用时不仅需要完成这些测试内容,还要进行局部放电测试。
2.2 电机设备绝缘材料特性
在对电机设备绝缘材料特性展开分析时,考虑到电机绝缘结构破坏通常是由老化引起,所以需要对材料的热老化、电气老化、机械老化和气体电介质预防情况进行分析。由于长期运行,电机设备将保持较高的温度,所以绝缘材料可能出现塑变或导体外漏的情况。如果温度超过绝缘材料的额定值,其将出现绝缘退化问题,然后出现弯曲和破裂现象。在高压电场中,电机绝缘材料的内部孔隙或表面容易发生放电。而多次放电将导致绝缘材料遭受离子电弧的严重侵蚀,然后出现绝缘性能下降的问题。在电网运行的过程中,电机设备可能出现负荷的变动,从而导致绝缘材料受到交变负荷和交变冲击的影响。如果其与导电体之间存在膨胀系数差,则会产生反复应力与变形,从而导致材料的绝缘性能下降。而在分析电机的绝缘性能时,还应该对绝缘材料间的相互作用进行分析[3]。合理进行材料的组合,则能使电机的绝缘结构得到改善,从而使电机保持安全运行。如果绝缘材料的组合不合理,则会导致电机的绝缘性能受到影响,从而给电机的使用留下安全隐患。
3 电力电子设备绝缘材料的特性分析
3.1 电力电子设备的绝缘材料
在电网系统中,大量的电力电子设备得到了应用。而设备的绝缘材料选用将直接影响到设备的安全性能,并且也决定了电网是否会出现绝缘问题。就目前来看,电力电子设备的常用绝缘材料包含了绝缘子、环氧树脂板和热缩套管。其中,绝缘子可以用于进行母线等带电导体的固定和支撑,能够防止电流回地[4]。而绝缘子表面一旦有附着物,就容易导致两端出现电压击穿,因此还要增大其表面距离。环氧树脂板为具有耐表面漏电、耐电弧和高介电性能的特点,是利用环氧树脂材料制作而成的。随着厚度的增加,环氧树脂板的耐电压等级也将得到提高。此外,热缩套管为利用聚烯烃材料制作而成的热收缩套管,具有机械强度大和耐高温等特点,在线缆绝缘保护上得到了广泛应用。
3.2 电力电子设备绝缘材料特性
在对电力电子设备的绝缘材料特性展开分析时,需要对材料的耐电压强度、耐热等级和机械强度等性能进行分析。在设备所处的环境中,如果电场强度达到一定等级,绝缘材料就会被击穿。所以,材料的耐电压强度越高,其绝缘强度就能得到保证,也能够使电力设备内部的绝缘性得到保证。除了受电压作用,电力设备的绝缘层也会受热量的影响。一旦出现热老化现象,设备的绝缘材料就会被过早破坏,从而影响设备的安全使用。所以,想要使绝缘材料的强度得到保证,还要使绝缘材料拥有较高的耐热等级[5]。此外,在电力设备运行的过程中,绝缘材料可能会承受各种张力或压力。使绝缘材料具有较高的机械强度,则能够避免绝缘材料遭到破坏,继而使设备维持长期可靠运行。
4 结论
总之,想要确保电网不发生绝缘问题,还要使电缆、电机和电力电子设备等电气产品拥有良好的绝缘性能。所以在选用绝缘材料进行产品设计时,还要加强对绝缘材料的特性研究。因此,相信本文对电气设备常用绝缘材料特性展开的研究,可以为相关工作的开展提供指导。
参考文献
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电气绝缘 篇9
电力系统的规模、容量不断地扩大, 停电造成的损失越来越严重。绝缘往往是电力系统中的薄弱环节, 电气设备在长时间高电压下, 会造成其绝缘性能逐渐丧失, 绝缘故障通常是引发电力系统事故的首要原因[1]。
2 绝缘耐压的试验研究
2.1 绝缘耐压检测诊断技术介绍
绝缘的检测诊断的技术在电力设备耐压绝缘检测方面的应用是比较普遍的, 电力设备在电力系统运行中不断的外力作用下, 性能不会逐渐的变差, 外力因素包括外在的环境, 侵蚀度, 高压和机械等各种不良因素, 在不良因素的作用下, 会造成电力设备的故障, 甚至照成电力系统的中断。
2.2 绝缘试验的分类
根据对设备的影响和是否带电给与分类:
2.2.1 按照对设备造成的影响程度分类
非破坏性的试验在绝缘试验中是比较常见的, 非破坏性的试验是指, 不在高压或者有腐蚀性的条件主要是以测量为主的, 去判断电气设备的的内部的绝缘的损伤程度, 这类的试验包括, 局部的放电试验、对绝缘电阻的试验、对材料介质损耗的正切测量的试验、绝缘油的相关分析试验。
耐压试验通常指的就是破坏性试验, 绝缘试验的工作原理就是在高于电气设备正常运行电压来考核设备的电压耐受能力和抗压的能力。破坏性试验时会对电气设备的绝缘性造成损害, 但是却可以保证电气设备的绝缘的水平, 通常破坏性的试验包括:交直流耐压绝缘试验, 雷击绝缘耐压试验等
2.2.2 按照设备是否带电的方式分类
不带电方式:对设备进行不带电状态下的诊断和检测, 但是在试验的过程中一定要严格的按照电气设备的预防性试验的要求来进行, 上文中介绍了非破坏性试验和耐压交直流试验, 这两种方法都是可以采纳的, 在非破坏性试验之后在进行破坏性试验。这种方式也存在的一定的确定, 一方面在对不带电状况下的周期试验判断不太准确, 并且这种方式比较理论, 对实际的帮助不太大[4]。
带电方式:在带电的状态下进行检测是一种比较实用的检测的办法, 在实验的过程中, 电气设备反应出来的, 绝缘的状况都是比较直接的而且是比较连续的, 反应出来的特性是比较真实的, 可以得到比较连续的试验数据, 在以后的数据处理过程中对绝缘参数特性的分析将会计较准确有实用的价值。但是这种方式的话, 只能那个采用对绝缘电阻的试验、对材料介质损耗的正切测量的试验等不破坏性的实验的方式。
3 绝缘耐压试验过程
采用传感器进行数据采集:根据检测的电气设备的特性来采集相关的参数 (对传感器的选取也很重要) 以便进行下一步的数据的处理做准备。
处理数据的过程:对采集的数据通过数据处理的方式加以分析, 然后根据某种特征参数来反应被测电气设备的运行状态。
电气设备的绝缘耐压诊断:根据绝缘老化过程的知识以及运行经验, 参照有关规程对绝缘运行状态进行识别、判断, 即完成诊断过程。并对绝缘的发展趋势进行预测, 从而对故障提供预警, 并能为下一步的维修决策提供技术根据。
4 破坏性交流耐压试验
交流的耐压试验是指在进行电气设备的绝缘之外在进行交流试验。通常情况下, 试验的电压值要比电气设备本身的电压值要高很多, 并且试验过程中高压要作用在电气设备上一定的持续时间, 在进行实验时, 一定要在符合高压试验的实验室进行, 只有这样才能避免事故的发生, 交流耐压试验在高压电气设备绝缘耐压试验中占有很重要的地位。
4.1 绝缘耐压试验方法
(1) 串联补偿
当试验变压器的额定电压小于所需试验电压, 但电流额定量能满足试品试验电流的情况下, 可采用串联补偿的方法进行试验。利用串联谐振做耐压试验有两个优点: (1) 若被试品击穿, 则谐振终止, 高压消失; (2) 击穿后电流下降, 不致于造成被试品击穿点扩大。
(2) 并联谐振 (电流谐振) 法
当试验变压器的额定电压能满足试验电压的要求, 但电流达不到被试品所需的试验电流时, 可采用并联谐振对电流加以补偿, 以解决容量不足的问题。
并联回路两支路的感抗和容抗分别为C1和CX, 当CX=C1时, 回路产生谐振。这时虽然两个支路的电流都很大, 但回路的总电流I≈0, CX上的电压等于电源电压。当采用积木式电抗器进行补偿时, 首次根据试验电压确定电抗器的串联个数及分接头的位置, 再确定电抗器的并联数, 使得补偿电流L、试品电流C1及变压器额定输出电流In满足关系, 即可进行试验。
4.2 结果分析
(1) 在一定的时间内如果设备通过了交流耐压的试验, 合格就是不被击穿。
(2) 电力设备在经过了绝缘耐压试验时候, 如果对其进行外在的触碰, 并没有表面的发热, 这说明绝缘是良好的。
(3) 对耐压试验之后的绝缘电阻值进行判断, 也是很好的一种方法, 在实验前后绝缘电阻的值不应该下降到30%以下。如果下降了, 有很大的可能会加大电力系统的故障率以及性能的不稳定, 不建议采用。
(4) 空气的一些基本的特性对实验过程中的电力设备的影响也是有的, 有可能会引起在空气暴露的部分与空气直接作用存在腐蚀, 更严重的还会引起空气的放电, 所以尽量选择干燥, 绝缘的环境进行;一些设备表皮的老化属于设备自身的特性, 也应认定不合格。
5 结束语
电气设备的绝缘耐压试验工作是电力系统在管理电力设备运行时一项重要的工作, 对以后预防电力事故, 是电网安全的运行保障性工作。所以我们以后仍应该在高压电气设备绝缘耐压技术上创新, 理论与实际相结合。
参考文献
[1]杨东山.高压绝缘保护技术的发展与展望[J].民营科技, 2009, 08, 20.
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[4]张清.浅析电力系统中变电站绝缘保护的应用[J].建材发展导向, 2011, 9, 11, 285-286.
电气绝缘 篇10
电对一个国家来讲发挥的意义不言而喻。它关系到国家的安全, 广大群众的生活, 社会的稳定及经济的发展。当前时期我国电力系统的总容量在不断扩张, 然而此时因为停电而造成的损失也变得更为严重。怎样高效率的确保系统运行就成为了当前电力机构必须认真分析的工作。
1 高压电气设备绝缘技术基本原理
1.1 监测对象和参数
所谓的高压电气设备绝缘技术, 具体指的是设备在运作的时候, 通过高压装置的电压来监测绝缘数值的一种技术。它能够精准的反馈出设备的绝缘状态, 进而展开细致准确的判断。由于绝缘技术一直在发展, 此时被监控的电气总量也在变多。
1.2 绝缘技术监测的功能
第一, 监测避雷设备运作过程中的电流变化情况, 分析它的绝缘特点以及阀片的老化状态。第二, 监测套管之类的容性设备的耗损情况以及电流的泄露情况, 分析它内在绝缘是不是发生了破损或是受潮了。第三, 监测阻抗稳定, 不会受到变电站电磁干扰的影响, 在系统雷电和操作过电压的作用下具有自保性, 不发生软件损坏和性能变化现象。第四, 监控绝缘油里可燃物质的变化状态, 分析其内是否存在放电之类的问题。
2 绝缘设备的分析
2.1 避雷器 (MOA)
当前绝大多数变电站都不使用存在串联间隙的避雷设备, 使用的一般是氧化锌避雷器。这种设备在运行的时候会有一些泄露的电流, 此电流会流经阀片, 最终导致阀片变旧。在众多的原因中受潮及老化是设备性能变差的最关键原因。检测避雷器泄漏全电流和阻性电流能有效地反应避雷器的绝缘状况, 在电流测量反映整体严重受潮现象, 早期老化时阻性电流会增加, 而全电流就不会如此。一般来讲, 流经避雷设备的电流是容性的电流, 只有较少部分是阻性的, 大约有50%。如果阀片老旧, 避雷设备没有做好干燥处理, 或是表层的污物过多, 此时的阻性电流就会明显变多, 而容性不是很明显。导致避雷器发生问题的原因非常多, 最主要的是阻性电流变大之后, 使得耗损变严重, 从而发生热击穿现象。
2.2 CVT、耦合电容器、电流互感器、套管等容性设备
测量CVT、耦合电容器、电流互感器、套管等容性设备介质损失角正切值是一项灵敏度很高的试验项目, 通过它我们能够得知设备是不是受潮, 有没有存在局部问题。通过分析我们发现因为设备受潮而引发的问题在所有的问题中占据的比例约为85%。这主要是因为电容型结构是通过电容分布强制均压的, 它的绝缘利用指数非常高, 假如受潮就会导致介质的耗损变多, 进而发生击穿现象。击穿发展速率很快, 劣化有如下的几个特点。 (1) 介质耗损会明显变多, 由这个原因或是别的原因生成的热会使得绝缘发生热击穿现象。测量绝缘损失角正切值 (tgδ) 可以检测介质损耗的变化。 (2) 绝缘里面或许会存在放电, 比如局部的放电现象。由于局部放电的电量非常大, 因此它只出现在有雷电的时候, 通过tgδ测量可以反映由此产生的介质损耗。 (3) 绝缘特性受温度变化的影响增大。绝缘温度系数决定于绝缘本身的型式、大小和绝缘状况, 对于特定的电压等级和绝缘设计, 由于绝缘劣化导致温度系数的增加, tgδ值的温度非线性和灵敏度都会增加。因而, 影响绝缘温度的所有因素对于老化的绝缘tgδ值的影响都更加显著。对于具有电容式绝缘的设备, 经由检测介电的性质能够得知一些早期问题。通过分析我们发现, 在问题的发生初始, 测量电流增加率和测量介质损耗正切值变化所得的结果一致, 其灵敏性都非常高。在问题的后期, 测量电流增加现象和电容变化的情况一致, 更易于分析问题。
3 高压电气设备绝缘技术的应用
3.1 变压器的绝缘在线监测
变压器绝缘在线监测主要监测绝缘油中的分解气体含量和局部放电情况。假如设备的绝缘状况不正常的话, 在线监测就会追踪产气率, 进而明确问题的发生区域。导致变压器击穿现象的主要原因是部分放电, 通过超声波探测能够得知放电情况, 不过它的缺点是无法精准明确具体的放电区域, 不能够判断放电对绝缘产生的影响到底有多严重。
3.2 发电机的绝缘在线监测
对于发电机来讲, 它最容易出现的问题是绝缘问题, 因此在监测的时候主要分析它的绝缘情况。当前使用最多的措施是通过局部放电来分析其绝缘情况。
3.3 电容型高压电气设备的绝缘在线监测
电容型高压电气设备主要包括电流互感器、电容式电压互感器、耦合电容器、变压器套管等。对电容型高压电气设备的监测主要在于交流泄露电流、等值电容、介质损耗角正切值t等, 监测交流泄露电流旨在实时反映容性设备的整体受潮程度和局部缺陷反应灵敏程度。
3.4 氧化避雷器的绝缘在线监测
对于氧化避雷设备来讲, 它最容易出现的问题是受潮和变旧, 所以我们在工作中必须认真的分析导致其发生问题的要素, 也就是要分析阀片, 监测它的电流泄露情况。一旦设备发生的话, 阻性电流就会变多, 此时全电流也会变多。所以, 在设备运作时必须合理监测其电流, 还要和之前的数据比对分析, 只有这样才能够明确问题的发生部位。当前, 一种安装于避雷器接地引下线上的测量运行电压下泄露电流、记录避雷器动作次数的新型避雷器在线监测仪器已广泛投入运行, 它不但能够实现带电测试, 还可以在线分析设备的阻性电流及其他数值等。和前期的监测措施相对, 这个设备的精准性更好, 而且它的可操控水平也很好。
3.5 Gl S的绝缘在线监测
当前常用的GIS绝缘监测措施有三种, 分别是化学措施, 机械措施以及电。对于第一种来讲, 它是经由分解物体的气体来开展的一种检测活动, 主要检测局部放电现象。对于第二种来讲, 它是借助于有着较高敏捷性的传感设备, 来检测潜在的局部放电现象, 或是绝缘故障时产生的机械振动和弹性波。电的方法即采用外电极、内电极和磁耦合方法测量GIS护套电势, 以检测局部放电。
4 结束语
通过文章的分析得知, 高压电气设备绝缘技术是一项综合性的科技, 它对于分析绝缘问题, 确保电网运行稳定发挥了非常显著的意义。绝缘技术是当前电力体系开展状态检修工作的重要前提和常用方法。要在大范围内推广使用该项技术, 不断的累积经验, 切实推动检修工作的开展。当前时期, 由于电脑以及通讯等技术不断发展, 绝缘技术获得了显著的成就。
摘要：当前我们国家的电力系统不论是规模还是其容量都有了明显增长, 然而此时高压运行方面却出现了很多安全方面的问题。在具体的工作中只有合理的运用绝缘技术才能够保证设备运作正常作者具体的分析了高压装置的绝缘技术。
关键词：绝缘技术,高压电气,设备,应用分析
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