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高压电气设备绝缘性能的技术分析

随着电网工作电压的不断升高,运行事故不断发生。绝缘是电气设备故障的原因之一。高压设备的寿命主要取决于绝缘性能。因此,绝缘性能是电气设备的重要指标。在电气设备测试中,绝缘测试非常重要。同时,应加强对绝缘技术的监督。电气绝缘技术的监督(以下简称“绝缘监督”)是确保电气设备健康和正常运行的重要环节。这是确保电力设备安全和电力行业技术管理的重要措施。重要的基础工作。用于检查电气设备绝缘性能的绝缘测试大致可分为绝缘特性测试和绝缘强度测试。绝缘性能测试旨在以较低的电压和相对简单的方式从各种不同的角度识别绝缘性能。绝缘特性测试通常包括:绝缘电阻测量,吸收比测量,极化指数测量和介电损耗因子测量。绝缘性能测试主要用于判断绝缘的质量状态,并找出可能出现的缺陷或整体缺陷,以确定设备是否可以继续进行绝缘强度测试。出厂前的绝缘特性测量可以用作将来维护的宝贵信息。以确定设备是否老化,潮湿以及绝缘退化的其他原因。 1绝缘性能的确定技术1.1绝缘电阻的测量方法绝缘电阻是指施加电压除以总电流的值,因为电流随时间变化。该电流通常由三部分组成:位移电流,吸收电流和泄漏电流。位移电流,即电容电流,一般在0.5 s后衰减,吸收电流是绝缘介质的极化,衰减慢,泄漏电流是带电粒子在内部或内部移动所产生的传导电流。在表面上,并且通常不会随时间变化。这种全电流衰减现象称为介质吸收。该方法是最基本,最常用的无损测试方法:通常使用兆欧表测量要测试的绝缘电阻。电气设备的绝缘是多层的。这些多层绝缘子在外部直流电压下具有吸收现象,即电流逐渐减小并趋于一定的恒定值(漏电流)。因为流过介质的电流与介电电阻的测量值成反比,所以如果测试对象的绝缘条件更好,吸收过程将进行得更慢,吸收现象将变得更加明显。如果测试物品非常潮湿或其中的导电通道集中,则由于绝缘电阻显着降低,因此漏电流增加并且吸收过程很快。因此,流过绝缘体的电流迅速变为大的漏电流。因此,可以基于被测物的电流变化来判断被测物的绝缘状态。当测试制品的绝缘中存在集中的缺陷时,反映漏电流的绝缘电阻会显着降低,并且可以通过兆欧表进行检查。例如,变电站中针式绝缘子最常见的缺陷是瓷器开裂。破裂后,绝缘电阻显着下降。通常,它可以用兆欧表检测。发电机的绝缘通常会发生很大变化,这就是测试对象的体积。关于尺寸,空气条件等,通常难以给出绝缘电阻值的确定标准。由于表面污染或周围大气条件(尤其是温度相对较高时),绝缘电阻通常会降低,因此在实际操作中应充分考虑这些因素测量。通常,在测试之后,必须将电极接地短路10分钟以上,并且在进行下一个测试之前,应尽可能多地释放剩余的电荷。绝缘电阻,吸收比和极化指数的测量是评估电气设备绝缘质量的方法之一。由于绝缘电阻测试只能用一个兆欧表进行,并且是无损测试,因此在现场使用非常方便,因此被广泛使用。绝缘电阻的测量有助于正确分析绝缘条件。法官。绝缘电阻在一定电压范围内近似恒定。当绝缘介质因湿气而劣化或介电介质中存在缺陷时,绝缘电阻在较低电压下呈现较低值。绝缘电阻的测量结果与温度有关。当温度升高时,绝缘电阻降低。通常,测量温度要求为10-40度,且温度应小于85%。 1.2交流耐压测试交流耐压测试是测试电气设备承受工频电压的能力的测试。它还可用于220kv及以下的电气设备,以验证绝缘材料承受过电压和暂时过电压的能力。在测试过程中,按照规定将测试产品连接至测试电路,并将电压逐渐升高至标准额定工频耐受电压值1分钟,然后迅速且均匀地降低至零。认为该测试在指定时间内通过了测试,没有绝缘或表面飞弧。工频交流耐压测试所施加的电压高于电气设备的额定工作电压。通过该测试,可以发现许多绝缘缺陷,尤其是局部缺陷。缺点是在耐压测试过程中可能会对绝缘造成一些损坏。因此,只有在绝缘电阻,介电损耗因子等项目通过测试后,才能进行工频交流耐压测试。在电力设备的操作中,绝缘材料在长时间内受到电场,温度和机械振动的影响而逐渐劣化,包括整体劣化和局部劣化,从而形成缺陷。工频交流耐压测试是确定电力设备绝缘强度的最有效,最直接的方法,是预防性测试的重要组成部分。另外,由于交流耐压测试电压一般都高于工作电压,因此设备在测试后具有较大的安全余量,因此交流耐压测试是确保电力设备安全运行的重要手段。在外部压力测试中,如果未发现内部绝缘或发现局部损坏,则通过测试。目前,在工频耐压测试中,主要由电表指示的变化和被测物是否有异常声音来决定。在测试过程中,仪器指示是稳定的,可以判断被测物通过了外压测试而没有异常声音。如果仪表指示变化,则测试项目内部会有放电声,表明存在问题且测试未通过。在测试过程中,如果仪器没有明显变化,但样品内部有异常噪音,则应重复测试,并找出引起异常噪音的原因。 1.3直流耐压测试直流耐压测试还可以确定绝缘的电气强度。与交流耐压测试相比,其特点是:测试设备轻巧小;其次,可以对绝缘材料进行直流耐压测试。电流观察内部绝缘缺陷。直流耐压测试的原理与绝缘电阻测试的原理相同,除了测试电源由高压整流装置供电,漏电流由微安表测量。绝缘强度测试应用于测试对象测试电压要高于工作电压的一定倍数,并且要经受一定的时间。在升压过程中,分阶段读取此电压下的泄漏电流值,并绘制DC电压和泄漏电流之间的关系,以测量DC测试电压下的绝缘。绝缘良好的产品的泄漏电流曲线近似为直线。当绝缘层潮湿或有缺陷时,电流会急剧增加。现场直流耐压测试电压测量装置(系统)通常具有与高电阻装置和微安表串联的测量系统,电阻分压器和低压电压表的测量系统以及高电压静电电压表。电阻分压器的高压臂电阻和高压臂电阻的电阻应尽可能大,以减少测量设备的功率损耗,并且应将高电阻设备的电阻视为过大。测量误差。高电阻器件的电阻应稳定。通常,根据0.5-1ma的工作电流且至少不小于200μa来选择电阻值。高电阻装置的绝缘套管最好不分段,均衡装置应设在上端,屏蔽环应设在下端。测量装置(系统)的测量误差应符合国家标准gb311.4-83的规定,即直流测试电压平均值的测量误差不超过3%。当与高阻抗设备和直流微安培串联的测量系统的电阻元件暴露在空气中并靠近直流高压电线时,电线的离子电流会导致测量误差。如果将电阻元件放在绝缘套管中,则可以减少或消除由离子电流引起的测量误差。具有交流电压的导体的电场不会引起上述直流电压测量系统的平均电压的测量误差。当使用电阻分压器和均方根电压表的测量系统并靠近AC高压导体时,AC高压导体的电场会导致DC电压和AC平均值的测量误差通过交流高压导体减少或消除高压。一种估算由导体电场引起的测量误差的方法。 1.4局部放电测量传统观点认为,设备在经受短期工频耐受电压和冲击耐受电压后可以保证长期运行,但是随着电压水平的不断提高,发现其数量众多。在没有任何过电压的情况下,也可能发生某些电气绝缘故障的操作事故。这些故障的原因是,在长期运行期间,内部绝缘的一些薄弱部分在高场强的作用下会部分放电,从而导致绝缘性能下降,甚至由于长期影响而击穿严重的局部放电。 。因此,为了使某些高压电气设备在长期工作下安全可靠地运行,仅通过短时工频耐受电压和冲击耐受电压测试是不够的,有必要评估其局部放电性能。制造商非常重视这种测试技术,并且现场还通过PD测试发现了多种运行中或新安装的设备中的缺陷。在实际测量中,为了避免由于测试系统灵敏度不同而导致的测试结果不一致,通常规定放电水平。当放电达到或超过此水平时,施加的电压RMS值将用作局部放电。当放电低于该水平时的起始电压,发黑电压的最大值作为部分放电熄灭电压。对于油纸绝缘,初始放电电压高于额定电压,对于固体绝缘,放电电压与额定电压相差不大。局部放电的测量方法分为two类别:电气测量和非电气测量。电气测量法的应用主要是脉冲电流法和无线电干扰电压法。非电测量方法主要包括声音测量方法和光测量方法。目前,电测量已被广泛用于局部放电的定量测量。非电测量由于没有标准的局部放电量化方法而限制了其应用。但是,通过测量非电信号,可以确定局部放电部位。只要不发生击穿并且长时间不发生特别高的局部放电,则该测试是非破坏性的。当局部放电不能满足验收标准时,应尽可能确定原因。在局部放电测量过程中,由于严重的干扰信号可能无法实现。通常,有许多干扰源,例如电网,电磁场辐射,接触不良,接地系统和金属浮空体。通常,采用诸如过滤之类的抗干扰措施。 ,屏蔽和接地。 2结论确定高压电气设备的绝缘性能对电气设备的运行具有重要意义。因此,如果能及时发现设备缺陷,对电网的安全运行具有重要意义。