摘要：預(yù)防性試驗(yàn)和絕緣診斷是電力設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)工作中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是保證電力設(shè)備安全運(yùn)行的有效手段之一。本文闡述電氣設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)和絕緣診斷，并對預(yù)防性試驗(yàn)的分類，并對絕緣診斷的方法及預(yù)防性試驗(yàn)的設(shè)備、儀器進(jìn)行分析和探討。

關(guān)鍵字：電氣設(shè)備 試驗(yàn) 診斷

電氣設(shè)備在運(yùn)行條件下，其絕緣不但長期處于工作電壓下，而且會(huì)受到短時(shí)作用的過電壓，例如由雷電引起的過電壓和由于電力系統(tǒng)中操作或事故引起的過電壓。所以絕緣必須耐受工作電壓的長期作用、耐受可能出現(xiàn)的過電壓，才能保證電氣設(shè)備的工作可靠性。要做到這一點(diǎn)，除了要設(shè)法降低和限制過電壓，還要保證和提高絕緣的耐受電壓。為了檢驗(yàn)絕緣是否具有應(yīng)有的耐受電壓水平，必須按電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對絕緣進(jìn)行試驗(yàn)。

1 預(yù)防性試驗(yàn)分類

1 . 1 按試驗(yàn)范圍分類

1.1.1 定期試驗(yàn)

這是為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在的缺陷或隱患，每隔一定時(shí)間對設(shè)備定期進(jìn)行的試驗(yàn)。例如油中溶解氣體色譜分析、繞組直流電阻、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(yàn)等。

1.1.2 大修試驗(yàn)

指大修時(shí)或大修后做的檢查試驗(yàn)項(xiàng)目。除定期試驗(yàn)項(xiàng)目外，還需作：穿心螺栓絕緣電阻、局部放電、油箱密封試驗(yàn)、斷路器分合閘時(shí)間和速度、電動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)子間隙測量等試驗(yàn)，其中有些是機(jī)械方面的檢查項(xiàng)目。

1.1.3 查明故障試驗(yàn)

指定期試驗(yàn)或大修試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果有疑問或異常，需要進(jìn)一步查明故障性質(zhì)或確定故障位置時(shí)進(jìn)行的一些試驗(yàn)，或稱診斷試驗(yàn)。例如：空載電流、短路阻抗、繞組頻率響應(yīng)、振動(dòng)、絕緣油含水量和油介損、壓力釋放器、氧化鋅避雷器工頻參考電壓試驗(yàn)等。

1.1.4 預(yù)知性試驗(yàn)

這是為了鑒定設(shè)備絕緣的壽命，搞清被試設(shè)備的絕緣是否還能繼續(xù)使用一段時(shí)間，或者是否需要在近期安排更換而進(jìn)行的試驗(yàn)，例如電動(dòng)機(jī)或調(diào)相機(jī)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(yàn)等。

1 . 2 按試驗(yàn)性質(zhì)分類

非破壞性試驗(yàn)或稱絕緣特性試驗(yàn)。使用較低的試驗(yàn)電壓或用不會(huì)對被試設(shè)備絕緣產(chǎn)生累積損傷效應(yīng)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(dǎo)等) ，測量絕緣的各種參數(shù)( 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) ，以及與極化吸收過程有關(guān)的特性( 主要表現(xiàn)為電阻—時(shí)間的變化規(guī)律)和絕緣冷卻媒質(zhì)的一系列其他特性( 化學(xué)成分、油中水分及氣體含量等) ，從而判斷設(shè)備的絕緣能力，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能的劣化現(xiàn)象，還可以通過歷次試驗(yàn)積累的數(shù)據(jù)，綜合分析絕緣特性隨時(shí)間的變化趨勢，從而能顯著提高對被試設(shè)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(zhǔn)確的判斷。破壞性試驗(yàn)或稱絕緣耐壓試驗(yàn)，是在被試設(shè)備上施加高于設(shè)備工作電壓的試驗(yàn)電壓，以求揭示危險(xiǎn)性較大的集中性缺陷的存在，并直接檢驗(yàn)被試設(shè)備的絕緣耐壓水平或裕度。耐壓試驗(yàn)時(shí)，對被試設(shè)備絕緣可靠性的考驗(yàn)比較直接和嚴(yán)格，缺點(diǎn)是試驗(yàn)可能給被試設(shè)備的絕緣造成一定的損傷，并會(huì)導(dǎo)致被試設(shè)備的絕緣能力下降和可能恢復(fù)的缺陷在試驗(yàn)過程中發(fā)展為不可逆轉(zhuǎn)的擊穿。

2 絕緣診斷

傳統(tǒng)的基本絕緣試驗(yàn)項(xiàng)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(yàn)。通過絕緣性能試驗(yàn)，可定期檢測電氣設(shè)備絕緣性能，預(yù)測絕緣狀況，推斷絕緣老化進(jìn)程、絕緣油劣化等內(nèi)部薄弱環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)役設(shè)備的隱患，安排消除缺陷的維修計(jì)劃等，以保證設(shè)備的安全運(yùn)行。

絕緣電阻試驗(yàn)項(xiàng)目中，發(fā)現(xiàn)變壓器吸收比試驗(yàn)不夠完善，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(yàn)(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(yàn)時(shí)間短(僅60s)，復(fù)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(shí)面貌，極化指數(shù)試驗(yàn)時(shí)間為6 0 0 s ，介質(zhì)極化過程雖未完成，但已初步接近基本格局，故能較準(zhǔn)確地反映絕緣受潮情況。從技術(shù)發(fā)展歷史來看，工業(yè)發(fā)達(dá)國家從2 0 世紀(jì)4 0 年代至今都一直采用極化指數(shù)試驗(yàn)，不采用吸收比試驗(yàn)。改進(jìn)在電場干擾下測量設(shè)備介損時(shí)的抗

干擾方法。如采用電子移相抵消法和異頻法等新方法，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(dòng)計(jì)算的方法在干擾較大時(shí)，誤差仍較大。交流耐壓試驗(yàn)中，對大容量試品( 如S F - 6 組合電器、大型起重機(jī)械中的電動(dòng)機(jī)等) 采用工頻串聯(lián)諧振方法的日漸增多。變壓器的定期試驗(yàn)項(xiàng)目首先應(yīng)是油中溶解氣體的色譜分析。絕大部分的變壓器缺陷都是從色譜分析發(fā)現(xiàn)的。在需要時(shí)做變壓器油中含水量、油中含糠醛量和絕緣紙板聚合度試驗(yàn)，后2 項(xiàng)試驗(yàn)的目的在于決定是否需要更換絕緣。氧化鋅避雷器如果直流電壓試驗(yàn)或交流阻性電流測試不合格，應(yīng)做交流工頻參考電壓試驗(yàn)，以作出進(jìn)一步判斷。

3 試驗(yàn)設(shè)備與測量儀器

近年來國內(nèi)生產(chǎn)的測量儀器和試驗(yàn)設(shè)備有了較多的改進(jìn)，為質(zhì)量技術(shù)檢驗(yàn)逐步走向數(shù)字化和微機(jī)化，提高了測量精度和工作效率做了很好的準(zhǔn)備。

3 . 1 高壓直流電壓試驗(yàn)設(shè)備更趨完善

生產(chǎn)了多種供大容量試品交流耐壓試驗(yàn)用的串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置，功率和電壓等級均有提高;測量大型電力變壓器繞組直流電阻的儀器，解決了五柱式三角繞組的測量問題，采用微機(jī)控制，提高了穩(wěn)流性能，顯著縮短了測量時(shí)間。出現(xiàn)了數(shù)字兆歐表，能自動(dòng)計(jì)時(shí)，并能顯示吸收比值和極化指數(shù)值，兼有自動(dòng)放電功能。

3 . 2 測量儀表采用微機(jī)控制，顯示儀表數(shù)字化，使儀表讀數(shù)方便、準(zhǔn)確、易于判別數(shù)字存儲(chǔ)電子示波器的應(yīng)用，使顯示波形和測量值實(shí)現(xiàn)離線分析，并能適時(shí)打印，增強(qiáng)了測試和分析被試設(shè)備的手段。

3 . 3 在線監(jiān)測儀器儀表在吸收、消化、移植國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)和研制出部分具有國際水準(zhǔn)的電氣設(shè)備在線監(jiān)測儀器儀表,例如變壓器油色譜在線監(jiān)測裝置，變壓器在線局部放電監(jiān)測裝置，斷路器微機(jī)檢測裝置，變電所電瓷內(nèi)過電壓波形在線監(jiān)測儀，設(shè)備絕緣在線監(jiān)測裝置，電瓷表面局部電導(dǎo)率測試儀，電纜絕緣在線監(jiān)測裝置，氧化鋅避雷器在線自動(dòng)測試儀，紅外線接觸電阻測量儀，絕緣油介質(zhì)強(qiáng)度自動(dòng)測試器等。

電氣設(shè)備的在線監(jiān)測，由于是在運(yùn)行電壓下連續(xù)進(jìn)行的，能夠比停電測試更有

效和及時(shí)地發(fā)現(xiàn)設(shè)備早期缺陷。目前，世界上發(fā)達(dá)國家在這方面已取得了一定的成效。我國起步較晚，能達(dá)到實(shí)用化的在線監(jiān)測項(xiàng)目并不多，已商業(yè)化的監(jiān)測裝置就更少。在運(yùn)行的電氣設(shè)備上推廣應(yīng)用在線監(jiān)測裝置，能及時(shí)檢測出設(shè)備初始階段的缺陷，及時(shí)安排設(shè)備檢修，可避免事故的發(fā)生，從而顯著地提高供電的可靠性。比如電梯、起重機(jī)械的適時(shí)監(jiān)測就顯得尤為重要。

4 電氣設(shè)備絕緣壽命預(yù)測

電氣設(shè)備壽命預(yù)測主要是絕緣壽命預(yù)測， 它是長期以來人們一直在研究的課題。該項(xiàng)研究可分為2 類，一是針對各種絕緣材料;二是針對實(shí)際設(shè)備的絕緣系統(tǒng)。單純絕緣材料的壽命模型不能直接運(yùn)用于實(shí)際設(shè)備，但對實(shí)際絕緣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布置、材料選擇及老化評估有重要的參考價(jià)值。超過設(shè)計(jì)年限而繼續(xù)運(yùn)行的重要設(shè)備如電動(dòng)機(jī)、變壓器等的絕緣壽命預(yù)測技術(shù)有著顯著的經(jīng)濟(jì)意義。“超壽命”設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行的前提是必須可靠地估計(jì)其殘余壽命。如變壓器壽命不決定于已運(yùn)行的年數(shù)而應(yīng)由其絕緣實(shí)際狀況決定是否能繼續(xù)使用，并提出了“絕緣年齡”的概念，以油中C O 、C O 2 、糠醛并結(jié)合紙絕緣的抗拉強(qiáng)度和聚合度測量來估算。隨著“絕緣年齡”增加，設(shè)備運(yùn)行的可靠性將降低;當(dāng)可靠性低于某一預(yù)定值時(shí)，認(rèn)為絕緣壽命已盡，設(shè)備即退出運(yùn)行或進(jìn)行相應(yīng)的處理。一般認(rèn)為紙的抗拉強(qiáng)度下降到5 0 % 時(shí)，絕緣壽命已盡�？偟恼f來，目前這方面的研究并不完善，需要繼續(xù)開展大量的工作。縱觀國內(nèi)外電氣檢驗(yàn)監(jiān)督部門絕緣診斷和預(yù)防性試驗(yàn)工作的進(jìn)展過程，從試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)周期來看，凡是一個(gè)國家生產(chǎn)的電氣設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量較好的，運(yùn)行中注意維護(hù)，運(yùn)行可靠性較高的，這個(gè)國家規(guī)定的試驗(yàn)項(xiàng)目就較少，試驗(yàn)周期也較長，有的甚至對某些設(shè)備不做試驗(yàn)。目前我國電氣設(shè)備質(zhì)量和運(yùn)行維護(hù)水平正處于逐步提高的過程，新頒發(fā)實(shí)施的DLT596 — 1996《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》中，已經(jīng)適當(dāng)精簡了部分試驗(yàn)項(xiàng)目，部分設(shè)備的試驗(yàn)周期也有所延長，但試驗(yàn)項(xiàng)目還是偏多，周期也較短，有待進(jìn)一步提高。

轉(zhuǎn)載請注明來自：http://www.jinnzone.com/dianlilw/15880.html