陳永輝

摘要：我國電力事業(yè)發(fā)展速度快，各領(lǐng)域都開始應(yīng)用高壓電氣設(shè)備，應(yīng)用范圍持續(xù)擴(kuò)大?？茖W(xué)試驗和研究高壓設(shè)備安全性，討論高壓電氣設(shè)備絕緣監(jiān)督技術(shù)，維護(hù)電氣設(shè)備運行效益。

關(guān)鍵詞：高壓電氣設(shè)備;絕緣技術(shù);監(jiān)督

電氣設(shè)備運行的影響因素較多，比如外部電壓、腐蝕度、高壓、機(jī)械等。因素單一組合影響下，會改變電氣設(shè)備性能，出現(xiàn)故障停運問題。上述影響因素?zé)o法規(guī)避，因此電氣設(shè)備故障問題也比較常見。為了確保運行效益，降低危險事故率，必須提前做好高壓電氣設(shè)備絕緣試驗，確保各項性能與質(zhì)量達(dá)標(biāo)后，才可以投入使用，確保電力系統(tǒng)運行正?；?，不會出現(xiàn)危險問題。

1、絕緣技術(shù)概述

1.1絕緣技術(shù)內(nèi)容

高壓電氣設(shè)備絕緣檢測技術(shù)，是高壓電氣設(shè)備開機(jī)運行，科學(xué)監(jiān)控和記錄特征參數(shù)。利用該項技術(shù)，可以檢測出目標(biāo)設(shè)備真實絕緣參數(shù)，以此掌握設(shè)備特征。操作時，按照儀器自身特性調(diào)整，獲得高準(zhǔn)確度的結(jié)果。測定參數(shù)包括絕緣阻抗、電容值、主線伏特值、漏電流。按照應(yīng)用需求，測定電氣設(shè)備絕緣材料百分比，技術(shù)處于不斷革新發(fā)展中，需要監(jiān)測大量細(xì)化指標(biāo)。

1.2測定目標(biāo)與原因

絕緣技術(shù)測定多項絕緣特性，利用復(fù)雜數(shù)據(jù)分析、處理過程獲取結(jié)論。具體測定目標(biāo)與原因如下：第一，設(shè)備開啟后，測定設(shè)備避雷器阻抗、電流波動，了解設(shè)備絕緣材料，明確開關(guān)老化程度。第二，測定漏電電流：針對漏電電流關(guān)鍵部位，注重檢測漏電電流，比如互感器、套管、無級變速器，了解和掌握漏電情況，提出科學(xué)化處理措施。第三，觀察設(shè)備阻抗值：測定高壓電氣設(shè)備阻抗值，極易受到磁場干擾。所以檢測操作時，應(yīng)當(dāng)規(guī)避該類問題?？茖W(xué)測定阻抗值，判斷電力系統(tǒng)承受電壓值、雷擊值極限，降低自身損毀率，確保運行穩(wěn)定性。第四，監(jiān)控可燃物質(zhì)：設(shè)備包含大量可燃性物質(zhì)，比如絕緣油、潤滑油等。監(jiān)控上述可燃物質(zhì)，可以避免高溫、放電所致設(shè)備損傷。

2、絕緣技術(shù)難點

高壓電氣設(shè)備絕緣技術(shù)，必須達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、性能要求，以免積累安全隱患。當(dāng)出現(xiàn)不可知觸發(fā)因素時，就會引發(fā)安全事故。高壓電氣絕緣檢測，應(yīng)當(dāng)采用全新技術(shù)方法，減少由于技術(shù)不到位所致安全事故。

2.1技術(shù)改造

多數(shù)高壓電氣設(shè)備絕緣試驗，都需要在實驗室內(nèi)完成，屬于理想化試驗環(huán)境。研究新技術(shù)與新方法，并且將其應(yīng)用到生產(chǎn)實踐中，優(yōu)化改造建筑、實驗室研究技術(shù)方案，主要優(yōu)化高壓電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)，基于結(jié)構(gòu)層面，加強電力系統(tǒng)絕緣能力。

2.2模擬測試

模擬技術(shù)，利用計算機(jī)技術(shù)，在虛擬平臺上模擬新技術(shù)應(yīng)用，預(yù)測新技術(shù)應(yīng)用的潛在問題，同時可以指導(dǎo)高壓電氣設(shè)備。計算機(jī)使用期間，可以作為測試管理與控制中心，有效作用于高壓電氣設(shè)備中。

2.3設(shè)備調(diào)試

在高壓電氣設(shè)備中，模擬合格技術(shù)包含模擬運行、調(diào)試操作。在調(diào)試操作時，可以反映出高準(zhǔn)確性、真實性結(jié)果，彌補模擬遺漏細(xì)節(jié)。在調(diào)試操作中，注重分析自然因素對調(diào)試操作的不良影響，在多個地點開展調(diào)試操作，比較不同設(shè)備性能差異，掌握設(shè)備的溫度敏感度，選擇可以應(yīng)用到戶外的設(shè)備。

2.4絕緣電阻試驗

各類絕緣材料，共同構(gòu)成電氣設(shè)備絕緣。直流電壓與流過泄漏電流比值，被稱為絕緣電阻。測量絕緣電阻，可以反映出電氣設(shè)備絕緣性能，發(fā)現(xiàn)劣化、受潮等絕緣缺陷。當(dāng)測試結(jié)果高，則表明絕緣性能佳;當(dāng)測試結(jié)果低，則表示絕緣性能差。下圖為絕緣電阻試驗示意圖。絕緣電阻測量試驗標(biāo)準(zhǔn)如下：第一，當(dāng)溫度相同時，絕緣電阻值不能小于出廠試驗值70%。當(dāng)測量溫度不同時，則應(yīng)當(dāng)換算到相同位置予以比對;第二，常溫狀態(tài)下，吸收比應(yīng)當(dāng)大于1.3，并且與出廠值無差別。

絕緣電阻測定，注重檢查電纜絕緣受潮、局部缺陷問題。測量操作時，針對1000kV電纜，使用2500V兆歐表，測量每根電纜芯。在測試操作中，懸空被測芯線，同時接表正端，剩余芯線、屏蔽、鎧裝接地，接表E端，靜待60s讀取數(shù)值。直流耐壓試驗前后，均需要測量絕緣電阻，對比絕緣電阻變化情況。

施加直流電壓，當(dāng)無缺陷問題時，則電纜絕緣電壓遵循絕緣電阻分布。當(dāng)存在局部缺陷時，則多數(shù)電壓分布在缺陷未損壞部位，盡早發(fā)現(xiàn)局部缺陷問題。泄漏電流測試、直流耐壓試驗設(shè)備和接線一致，因此可以同步開展。由于二者測試目的不同，直流耐壓試驗注重檢查氣泡、包纏缺陷、絕緣干枯、機(jī)械損傷等問題。

3、監(jiān)督設(shè)備存在的問題

3.1磁場干擾

監(jiān)督設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)精密度高，極易受到強電場干擾影響，降低信號收集與跟蹤能力。在電纜傳輸操作中，注重降低電磁干擾技術(shù)影響，實行全光數(shù)字采集系統(tǒng)。應(yīng)用此種技術(shù)，必須加大研究與探索力度。

3.2傳感器干擾

應(yīng)用傳感器，對溫度、震動、壓力敏感度高，性能波動明顯，嚴(yán)重影響系統(tǒng)穩(wěn)定性與精度，所以仍需進(jìn)一步探究傳感技術(shù)應(yīng)用。

3.3狀態(tài)檢修

監(jiān)督設(shè)備注重檢修和維護(hù)運行狀態(tài)，派遣有經(jīng)驗人員，檢修和維護(hù)設(shè)備性能與足量。設(shè)備實行狀態(tài)檢修，能夠減少后期工作量，然而需要付出額外人力，且技術(shù)條件的限制影響大。所以，注重在線檢測技術(shù)創(chuàng)新，實現(xiàn)家牛與監(jiān)督自動化、一體化。

3.4監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

當(dāng)前，行業(yè)內(nèi)對監(jiān)測缺乏統(tǒng)一性標(biāo)準(zhǔn)，所以絕緣在線監(jiān)測參數(shù)，缺乏可比對標(biāo)準(zhǔn)，比較數(shù)據(jù)與停電參數(shù)。長期發(fā)展中，通過數(shù)據(jù)參數(shù)比較，能夠掌握內(nèi)在規(guī)律，給出預(yù)防性試驗標(biāo)準(zhǔn)，同時設(shè)置為報警系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。絕緣指數(shù)進(jìn)入設(shè)定閾值范圍，系統(tǒng)可以給出報警提示。

3.5設(shè)備自身問題

在高壓電氣設(shè)備中，在線實時監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用廣泛，但是并未配置相關(guān)設(shè)備部件。如絕緣在線監(jiān)測設(shè)備自檢軟件、信號傳輸接口，必須處理好絕緣在線監(jiān)測問題。

4、絕緣監(jiān)督技術(shù)應(yīng)用

高壓電氣設(shè)備絕緣的復(fù)雜度較高，采用人工處理方式的難度大，所以需要借助現(xiàn)代科技實施監(jiān)督，滿足設(shè)備檢修與生產(chǎn)需求，維護(hù)電力系統(tǒng)運行平穩(wěn)性。持續(xù)監(jiān)控和監(jiān)督高壓電氣設(shè)備，此種監(jiān)督技術(shù)可以完善電力系統(tǒng)設(shè)備。

4.1實時監(jiān)測變壓器

應(yīng)用此種監(jiān)測技術(shù)，注重分析氣體內(nèi)物質(zhì)百分比、局部放電位置，使用聚合物膜，從油液內(nèi)分離標(biāo)志性物質(zhì)。標(biāo)志性物質(zhì)包含一氧化碳、乙炔、氫氣等，通過酶催化氣體傳感器，注重氣體含量檢測，明確變壓器異常情況。當(dāng)發(fā)生異常問題時，在線監(jiān)測系統(tǒng)可以記錄和跟蹤氣體數(shù)據(jù)，包括物質(zhì)組分、溫度、氣體速率等，確定故障元器件。

4.2發(fā)電機(jī)檢測

發(fā)電機(jī)屬于電氣源頭，自身絕緣措施比較重要。監(jiān)測發(fā)電機(jī)組絕緣性能，已經(jīng)成為重要應(yīng)用環(huán)節(jié)。發(fā)電機(jī)漏電形式，主要為局部放電形式，監(jiān)測操作時，注重監(jiān)測局部放電現(xiàn)象，利用尖端放電手段實施監(jiān)測。

4.3監(jiān)測電容式電壓

電容式高壓電氣設(shè)備型號非常多，通過檢查交流泄流電流、介質(zhì)損耗角tan值，度絕緣性能予以監(jiān)測。通過數(shù)據(jù)分析結(jié)果，可以反映出環(huán)境濕度對設(shè)備絕緣性能的不良影響。

4.4避雷器檢測

避雷器運行期間，極易出現(xiàn)老化受潮問題，當(dāng)出現(xiàn)上述危險因素后，將會出現(xiàn)閥片電流泄漏問題，影響避雷器使用效果。實時監(jiān)測裝置，可以測量全電流、實時電流數(shù)據(jù)，明確問題原因與產(chǎn)生位置。避雷器監(jiān)測裝置，已經(jīng)經(jīng)過多次優(yōu)化改進(jìn)，實施檢測設(shè)備阻性電流，確保監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確性，同時簡化操作。

4.5地理信息系統(tǒng)監(jiān)測

當(dāng)前，業(yè)內(nèi)監(jiān)測地理信息系統(tǒng)，需要從化學(xué)、機(jī)械、電氣方面實施?；瘜W(xué)方式，利用分解產(chǎn)物，分析氣體組分、監(jiān)測局部放電、判斷局部過熱情況。監(jiān)測機(jī)械彈性波、振動明，能夠掌握局部放電、絕緣故障。電氣方法，使用內(nèi)外部電極、磁耦合方式，檢測地理信息系統(tǒng)鞘層電勢，檢測局部放電情況。

4.6變壓器運行監(jiān)督

變壓器出廠到投入使用，涉及到較多注意事項。變壓器運行期間，必須減少外力損傷影響，配置三維沖擊記錄儀，實時監(jiān)測變壓器運行狀態(tài)。當(dāng)變壓器順序運輸?shù)诫姀S后，由于設(shè)備制造商、運輸人員、發(fā)電廠人員檢驗接收，確保變壓器設(shè)備完整性。三維沖擊記錄儀轉(zhuǎn)交至電廠，由電力人員存儲沖擊記錄。變壓器檢驗合格后，開始安裝操作，密切監(jiān)測密封氣體壓力與露點值，確保變壓器密封效果。當(dāng)固體絕緣受潮，則做出科學(xué)化處理，確保檢驗合格后，再做好后續(xù)安裝與使用。

5、結(jié)束語

綜上所述，在社會生產(chǎn)與生活中，接觸到高壓電氣設(shè)備，絕緣技術(shù)重視度也不斷提升。在信息技術(shù)支持下，絕緣監(jiān)督技術(shù)的發(fā)展速度加快，通過實驗方式，研究具備可行性的新技術(shù)與新措施，并且將其滲透到實際應(yīng)用中，全面監(jiān)控設(shè)備運行全過程。實時監(jiān)測變壓器、發(fā)電機(jī)、電容式電壓、避雷器、地理信息系統(tǒng)監(jiān)測，以此確保絕緣監(jiān)督技術(shù)的準(zhǔn)確性與可靠性，創(chuàng)造高安全性的作業(yè)環(huán)境。通過本文研究與分析，能夠保障高壓電氣設(shè)備絕緣效果，同時可以加大技術(shù)監(jiān)督力度，處理好磁場干擾、傳感器干擾、狀態(tài)檢修、監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一問題，值得推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]賴澤彬，羅鎮(zhèn)城，張水龍，吳文軒，林紹斌.核電廠高壓電纜絕緣擊穿處理過程及原因分析[J].設(shè)備管理與維修，2021，23（16）：55-56.