高压电气设备绝缘预防性试验常规试验项目的研究与实践

高压电气设备绝缘预防性试验常规试验项目的研究与实践

张帆

（中国能源建设集团华北电力试验研究院有限公司天津300012）

摘要：高压电气设备绝缘预防性试验是电力设备运行和维护中一个重要工作环节，是保证电力设备安全运行的有效手段之一，对及时发现、诊断设备缺陷有着重要的作用。文章结合实际工作论述了电气设备绝缘预防性试验常规试验项目，阐述了在这些项目的试验过程中应注意的问题以及一些影响试验结果的因素。

关键词：高压电气设备；预防性试验；常规试验项目；绝缘电阻

一、高压电气设备的故障及绝缘试验概述

1.1电气设备的绝缘缺陷分类

电气设备绝缘缺陷产生的原因主要有两种：1.安装时留下的隐患；2.运行过程中逐渐产生的缺陷。绝缘缺陷又可分为集中性和分布性两种。集中性缺陷，如绝缘开裂、绝缘局部磨损、绝缘局部受潮；分布性缺陷，如由于受潮、过热及长期运行过程中所引起的绝缘整体老化、变质、受潮、绝缘性能下降等。

1.2绝缘预防性试验

绝缘预防性试验是保证电气设备安全运行的重要措施。它的目的是为了掌握电气设备的绝缘状况，从而及早发现其缺陷，并且进行相应的维护与检修，最终确保电气设备的正常运行。

绝缘预防性试验可以分为非破坏性试验以及破坏性试验两种。非破坏性试验是指在较低电压下，用不损伤设备绝缘的方法来判断绝缘缺陷的试验，如绝缘电阻、介质损耗因素tanδ试验等。这类试验可以科学、有效地发现缺陷，但是由于此类试验电压较低，发现缺陷的灵敏性不够。破坏性试验主要包括交流耐压、直流耐压试验，用较高的试验电压来考验设备的绝缘水平。这种试验方法具有易于发现设备的集中性缺陷的优点。但是由于试验电压较高，在试验时可能会对被试设备造成损害。

二、绝缘电阻的检测

2.1绝缘电阻的缺陷

通常情况下，绝缘电阻的测量是以兆欧表为依据，根据测量对象1min内的绝缘电阻确定其中是否有贯通的集中缺陷。其缺陷表现为电阻整体受潮或贯通性受潮。如果绝缘电阻长时间处于受潮状态，那么，绝缘电阻功率会大大下降。但是，在特殊情况下，绝缘电阻的检测结果并不能代表其中存在的缺陷，因此，当检测不到缺陷时，应采用更为精确、灵敏的检测方法。

2.2注意事项

在检测绝缘电阻时，可采用BW11D数字摇表法。在测量过程中，被检测的绝缘电阻的连线不能交叉在一起，也不能与地面相连，一旦绝缘电阻的连线与地面相连接，其检测数值就会与实际数值有较大的偏差，从而降低检测结果的可信度。在检测过程中，如果发现摇表读数在短时间内有巨大的变化，则应该从连线是否接地入手研究。同时，在检测时，还要充分考虑温度的影响。温度对绝缘电阻的绝缘能力有很大的影响，而在具体的检测环境中，绝缘体表面难免会有细小的水珠，但是，这些水珠具有导电性，在温度急剧升高的情况下，小水珠内的水分子会加速运动，增强导电性，提高绝缘电阻的导电性。因此，要高度关注温度对绝缘电阻的影响。绝缘电阻表面的污渍也是应该考虑的问题。在测量绝缘电阻时，要先将其表面的污渍处理干净，以免影响测量值的准确度。

三、介质损耗因数和电容量测量时注意的问题

在测量电力设备介质损耗因数及电容量时，高压引线与试品的夹角应尽量接近90o。高压引线与试品的杂散电容对测量的影响不可忽视。高压引线与试品间存在杂散电容C0，当瓷套表面存在脏污并受潮时，该杂散电容存在有功分量，使介质损耗因数的测量结果出现正误差。为了测量准确，应尽量减小高压线与试品间的杂散电容，在气候条件较差的情况下犹为重要，所以当高压引线与试品夹角为90o时，杂散电容最小，测量结果最接近实际的介损tgδ。

在介损及电容量的测量中有三种接线方式：正接法，反接法和自激法。对一般的电力设备通常采用正接法和反接法，但是对同一设备用这两种方法所测的电容量是不能互相比较的。某换流站的电流互感器在出厂时，出厂试验采用的是正接法方式测量，因为这种进口电流互感器的末屏与外壳相连，也就是直接接地，所以在做预防性试验时只有采用反接法来进行测量，而反接法所测得的电容量比正接法测得的要大。而要想使测量数值最接近实际的数值，测量介损及电容量还应注意电力设备绝缘表面的脏污，电场干扰和磁场干扰，温湿度，周围环境的杂物等。

在对某换流站备用换流变套管做介损及电容量时，测量发现该套管的tgδ均为负值，后来查明其原因是由于旁边的清换线带电，而该备用变离线路较近，故电场干扰较为强大，所以使测量值受到了严重影响。

大气的湿度对tgδ影响是很大的，测量电力设备时，如果空气的相对湿度较大会使绝缘表面有低电阻导电支路，对tgδ测量形成空间干扰。这种表面低电阻的泄漏对tgδ的影响，会因不同试品，不周接线而不同。一般情况下，正接线时有偏小的测量误差。由于加装屏蔽环会改变测量时的电场分布，因此不宜加装屏蔽环。为保证测量tgδ的准确度，一般要求测量时相对湿度不超过80%。

测量介质损耗因数能够发现电力设备是哪种局部缺陷，是绝缘预防性试验的重要组成部分。

四、泄漏电流的检测

4.1泄漏电流的特性

泄漏电流主要有以下特性：①在电压比较高的试验中可以任意调节。在泄漏电流的绝缘体检测中，先要检测设备的惯用电压，而这个电压又被称为“试验电压”。同时，试验电压值要高于兆欧表的电压值。在电压比较高的试验中，绝缘体要保留其缺陷，以达到测量目的。②用微安表实行实时监控。测试泄漏电流工作具有灵活性和重复性。③可以用泄漏电流计算出绝缘电阻值，但是，用绝缘电阻值不能计算出泄漏电流。

随着加压时间的延长，泄漏电流会随之减少，最终到达平稳的状态。平稳状态代表着绝缘电阻值小。在一定范围内，电流与电压成正相关，如果超出规定的范围，电流会急剧增大，加重对绝缘体的损坏程度，减小绝缘体的绝缘作用。

4.2影响因素

4.2.1外表的污渍

由于金属氧化物避雷器长时间暴露在空气中，吸附了大量的灰尘，所以，其表面会有大量的污渍。这些污渍不仅会影响电阻片的电压分布，还加快了泄漏电流的速度。在泄漏电流检测中，污渍的存在降低了检测结果的可信度。因为金属氧化物避雷器自身的绝缘电阻值比较小，所以，电流的泄漏对测量值的影响会非常大。

4.2.2温度

通常情况下，金属氧化物避雷器设置在相对狭小的空间里，在其运行过程中，产生的大量热能不能被及时释放，导致电阻片温度升高，进而降低其对电流的阻挡能力，增大泄漏电流的可能性。

4.2.3湿度

在湿度比较大的空间内，金属氧化物避雷器瓷套泄漏电流的概率会增加。当空气中的湿度发生变化时，金属氧化物避雷器瓷套外表的物理性质会发生变化，导致其表面与内部电位分布发生变化，进而增加泄漏电流的总量。

4.2.4电磁场

当被测点的电磁场比较强时，会在很大程度上影响测得数值的准确度，导致测试人员对金属氧化物避雷器的质量判断失衡，进而增加漏电量。

结束语

随着科技的快速发展，电气设备绝缘预防性试验设备和技术也在不断更新。对此，首先要加强对试验人员的业务技能培训，提高试验人员的业务素质，确保试验结果的质量；其次是要及时对试验设备进行校验和技术更新，确保试验设备本身的准确性。最后是行业管理部门要进一步加强对电力设备绝缘预防性试验工作的检查和督促。真正提高电气设备绝缘预防性试验工作的地位，切实加强对电气设备绝缘预防性试验工作的领导和实施。

参考文献

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