電力設備絕緣試驗與診斷

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1、電力設備絕緣試驗與診斷張立軍肖建軍定西供電公司[摘要][關鍵詞]0概述電力設備絕緣試驗與診斷是電力設備運行和維護工作中一個重要環(huán)節(jié)，是保證電力設備安全運行的有效手段之一同時也是電力系統(tǒng)絕緣監(jiān)督的主要工作。多年來，電力部門基本上都是按照電力部頒發(fā)的《電力設備預防性試驗規(guī)程》（DL/T596-1996）的要求進行試驗的，對及時發(fā)現(xiàn)、診斷設備缺陷、隱患起到了重要作用。電力設備的使用壽命主要取決于設備內(nèi)部絕緣材料的性能，對于高壓電力設備，絕緣性能的衡量指標有電氣性能、機械性能、熱穩(wěn)定性與化學穩(wěn)定性等。絕緣材料

2、的電氣性能主要是指在電場作用下的導電性能、介電性能和絕緣強度，經(jīng)常用電導率、相對介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角正切以及擊穿強度4個參數(shù)來描述。在電力設備的長期運行過程中，需要用各種技術手段進行電氣性能的定期監(jiān)測，并結(jié)合局部放電測量、老化試驗等其他項目，對電力設備的絕緣性能作客觀的綜合評價。由于設備的絕緣強度的下降取決于各種因素的綜合作用，其過程是隨機的，所以有計劃地進行預防性絕緣監(jiān)測，是保證電氣設備可靠運行的重要手段。而絕緣試驗的目的則是采用多種試驗方法，檢測出被試設備的各種缺陷引起電氣性能參數(shù)的改變量，從而判

3、斷被試設備的絕緣情況，安排消除缺陷性維修，以保證電氣設備的安全運行。1絕緣試驗分類1.1試驗范圍分類1.1.1定期試驗：這是為了及時發(fā)現(xiàn)設備潛在的缺陷或隱患，每隔一定時間對設備定期進行的試驗。例如油中溶解氣體色譜分析、絕緣電阻、介質(zhì)損耗因數(shù)、直流泄漏、直流耐壓、交流耐壓、絕緣油試驗等。1.1.2大修試驗：指大修時或大修后做的檢查試驗項目。除定期試驗項目外，還需做：穿心螺栓絕緣電阻、局部放電、油箱密封試驗、斷路器分合閘時間和速度、電動機定轉(zhuǎn)子間隙測量等試驗，其中有些是機械方面的檢查項目。1.1.3異

4、常試驗：指定期試驗或大修試驗時，發(fā)現(xiàn)試驗結(jié)果有疑問或異常，需要進一步查明故障性質(zhì)或確定故障位置時進行的一些試驗，或稱診斷試驗。例如：空載電流、短路阻抗、繞組頻率響應、振動、絕緣油含水量和油介損、氧化鋅避雷器工頻參考電壓試驗等。1.1.4鑒定性試驗：這是為了鑒定設備絕緣的壽命，搞清被試設備的絕緣是否還能繼續(xù)使用一段時間，或者是否需要在近期安排更換而進行的試驗，例如發(fā)電機或調(diào)相機定子繞組絕緣老化鑒定、變壓器絕緣紙(板)聚合度、油中糠醛含量試驗等。1.2按試驗性質(zhì)分類1.2.1非破壞性試驗：使用較低的

5、試驗電壓或用不會對被試設備絕緣產(chǎn)生累積損傷效應的方法，根據(jù)絕緣介質(zhì)中發(fā)生的各種物理過程(極化、吸收、電導等)，測量絕緣的各種參數(shù)(如絕緣電阻和吸收比或極化指數(shù)、泄漏電流、介質(zhì)損耗角正切等)，從而判斷設備的絕緣能力，及時發(fā)現(xiàn)可能的劣化現(xiàn)象，還可以通過歷次試驗積累的數(shù)據(jù)，綜合分析絕緣特性隨時間的變化趨勢，從而能顯著提高對被試設備內(nèi)部絕緣缺陷的判斷，但此類方法比較間接，不容易作出準確的判斷。1.2.2破壞性試驗：是在被試設備上施加高于設備工作電壓的試驗電壓，從而反映危險性較大的集中性缺陷的存在，并直接檢驗被

6、試設備的絕緣耐壓水平或裕度。耐壓試驗時，對被試設備絕緣可靠性的考驗比較直接和嚴格，缺點是試驗可能給被試設備的絕緣造成一定的損傷，并會導致被試設備的絕緣能力下降和自恢復式的絕緣缺陷在試驗過程中發(fā)展為擊穿。2絕緣診斷傳統(tǒng)的基本絕緣試驗項目包括絕緣電阻、直流泄漏電流、介損、直流耐壓和交流耐壓試驗。通過絕緣性能試驗，可定期檢測電氣設備絕緣性能，預測絕緣狀況，推斷絕緣老化進程、絕緣油劣化等內(nèi)部薄弱環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)在運設備的隱患，安排消除缺陷的維修計劃等，以保證設備的安全運行。2.1絕緣電阻試驗項目中，發(fā)現(xiàn)變壓器吸收

7、比試驗不符合標準，不少新出廠或檢修烘干后容量較大的變壓器，絕緣電阻絕對值較高，但吸收比(R60″/R15″)偏小，疑為不合格。若采用極化指數(shù)試驗(R600″/R60″)后，就易于作出明確判斷。從介質(zhì)理論來分析，吸收比試驗時間短(僅60s)，復合介質(zhì)中的極化過程剛處于開始階段，尚不能全面反映絕緣的真實現(xiàn)象，極化指數(shù)試驗時間為600s，介質(zhì)極化過程雖未完成，但已初步接近穩(wěn)定，故能較準確地反映絕緣受潮情況。從技術發(fā)展歷史來看，工業(yè)發(fā)達國家從20世紀40年代至今都一直采用極化指數(shù)試驗，不采用吸收比試驗。2

8、.2改進在電場干擾下測量設備介損時的抗干擾方法。如采用異頻法和電子移相抵消法等新方法，且操作方便，提高了工作效率，但另一種采用電源倒向和自動計算的方法在干擾較大時，誤差仍較大。2.36～35kV中壓橡塑絕緣電力電纜(指交聯(lián)聚乙烯絕緣、聚氯乙烯絕緣和乙丙橡膠絕緣電纜)，只在投運前和新做電纜頭時進行直流耐壓試驗，取消了投運后的直流耐壓試驗項目，代之以測量外護套和內(nèi)襯層的絕緣電阻。這是因為高幅值直流電壓在宏觀上會降低橡塑電纜絕緣壽命，不少直流耐壓試驗合格的橡塑