电力电气设备预防性试验方法的分析研究郭立建

电力电气设备预防性试验方法的分析研究郭立建

(天津南环铁路电务有限责任公司天津西青300381)

摘要:现代生活中,电的应用在人们生活中具有不可或缺的作用。而在电力电气材料中,主要包括导电体、半导电体及绝缘体三种材料。其中,绝缘体材料的应用是保证电力设备安全运行的关键。因此,为了避免电力引起的事故,就应该防止电气设备绝缘材料的失效。为有效提升电力电气设备性能判断效果,必须采取科学有效的预防性试验方法完成评测。本文以电气设备预防性试验为研究视角,进一步介绍电气设备预防性试验所用方法,为相关工作提供借鉴和参考。

关键词:电力电气设备;预防性试验;方法研究

1、前言

电气设备的预防性试验是为了找出电气设备中存在的隐患,来预防不必要的事故和损失。在设备运行过程中,电气设备存在的缺陷有的是在生产过程中由于意外或生产的不合格而存在的先天性缺陷,有的则有可能是电气设备在长期的运行中受到外界环境的影响和侵蚀而逐渐产生的绝缘性的缺陷。为了预防因这些缺陷的恶化而造成的事故,我们有必要对电气设备进行预防性试验。

2、电气设备预防性试验概述

现阶段,人们使用的电气设备主要由绝缘体、导体及非导体组成,其中,设备的绝缘电阻使用时,容易受到腐蚀、雷击等外界因素的影响。加之,如果设备长时期处在高电压运行状态,会导致绝缘性降低,直接危害设备运行的安全性及稳定性。电力电气设备预防性试验就是对已经投入运行的设备按照设定的试验条件(如规定试验设备、方法及电压等)、试验周期及项目开展定期检查或试验,以期发现电力设备运行中的安全隐患,预防出现电力事故或损坏电力设备。

电气设备的预防性试验可分为非破坏性试验和破坏性试验。

非破坏性试验。非破坏性试验是在较低电压下进行的试验,通常不会导致绝缘的击穿破坏。主要用来检测绝缘的各种特性,判断设备绝缘内部是否存在缺陷,如测量绝缘电阻和泄漏电流等。试验方法有很多种每种方法对不同绝缘材料和绝缘结构产生的有效性不同。主要有绝缘电阻的测试和吸收比、测量介质损失角。

破坏性试验。破坏性试验是在高于工作电压下进行的试验,又称为耐压性试验。这种试验方法能够暴露绝缘中存在的危险性较大的集中性缺陷,保证绝缘有一定的抗电强度。对于固体绝缘,容易产生因为交流耐压试验中发生绝缘击穿而导致的丧失耐电性能,因此,有些情况下需要进行交流耐压试验。试验方法主要有直流耐压试验和交流耐压试验。这类实验所加电压一般比设备的工作电压高,对设备的绝缘性有比较直接的检验,因此在实验过程中有可能会一定程度的破坏设备的绝缘性。

鉴于以上对非破坏性试验和破坏性试验的介绍,在进行电气设备的预防性试验时若两种实验都进行应注意一定的顺序,一般来说先进行非破坏性试验,再进行破坏性试验。这样可以在实验过程中一定程度上避免不必要的击穿。下面我们对电气设备的预防性试验中的非破坏性试验和破坏性试验进行详细的分析说明。

3、电气设备预防性试验方法

3.1非破坏性试验

非破坏性试验是电气设备试验中运用较多的电阻绝缘性测试。

(1)进行检验时,先运用兆欧测量表检查设备所测对象电阻数值,并在测试过程中逐步增加流经电阻的直流电压值。如果设备通电以后,试验测出的数值比额定数据低,表明所检测的设备电阻绝缘性能存在明显的问题。必须注意,运用兆欧表对电阻值展开测量操作,很难获取稳定的数值,一般在测量过程中重点记录欧姆表接入后15s、60s的数值,比较后获取吸收比,这个比值则能由侧面显示电阻是否处在受潮状态。此外,还必须考虑数据周期性改变情况,因此,也应实施长周期非破坏型试验,从而获取大量有效的参数信息。

(2)介质损失角测量中的介质主要是指电介质,而电介质自身具有一定的电导性,当电压长时间作用下,会导致部分电流流失。加之,介质内的偶极子容易受到电场的影响,发生重新排列的状况,这种作用力也会加大介质磨损程度。介质损失角测量也是预防性试验常用的方法,其可以及时了解小范围绝缘结构中的击穿问题,并准确判定设备是否合格。具体方法就是对电气设备有功与无功功率数据进行测量,并展开对比分析。如果检测的电气设备体积比较大,但设备内出现的缺陷范围比较小时,难以运用介质损角测量。换言之,这种方式适宜对体积较小的设备展开检验。必须注意,试验操作中,还会牵涉绝缘结构介质不均匀的问题,这种情况下,出现极化后就能得到介电常数,这个数值越大,表明绝缘介质极化能力限制,使介质损失角度更大。而工作环境内的大气压强对介电常数产生重要的影响,压力越大,表明介电常数和介质损失角更大,具体试验中需要额外考虑。

3.2破坏性试验

在电气设备的预防性试验中,对电气设备进行一系列的非破坏性试验,可以检测出许多电气设备绝缘缺陷,可以起到预防事故的作用,但是由于进行实验时在所加电压较低,若设备在过电压下工作有可能会出现其他的绝缘缺陷,因此为了进一步检测出电气设备的绝缘缺陷,有必要对电气设备进行破坏性试验。

交流耐压试验。在对电气设备进行绝缘性检测中,最有效和最直接的方法是交流耐压试验,它可以有效地发现危险的集中性绝缘缺陷,对电气设备能否投入运行起到决定性作用。直流耐压试验。直流耐压试验用于检测电气设备绝缘介质的泄漏电流的状态,用耐压测试仪进行试验。直流耐压试验可以发现一些交流耐压试验发现不了的绝缘缺陷。

由于破坏性试验所需的电压高于电气设备的工作电压,对一些存在绝缘缺陷的电气设备有可能是一次破坏性的试验,因此对于价格较贵的电气设备应先对其采用非破坏性的试验,然后经综合分析再决定是否对其进行破坏性的试验。

4、测量仪器和试验设备的改进

这些年来国内生产的测量仪器和试验设备有了较多的改进,有的逐步走向数字化、微机操作化、自动化或半自动化,提高了测量精度和工作效率,促使应用了数十年的老仪器逐步更新换代。例如:(1)出现了数字兆欧表,能自动计时,并能显示吸收比值和极化指数值,兼有自动放电功能。(2)高压直流电压试验设备更趋完善。功率和电压等级均有提高,采用数字式和指针式并用表计,读数方便、准确、易于判别。(3)出现了多种新颖的绝缘介损失角测试仪(有新式的M型试验电路和测量电压、电流相角差的电路多种)。大多用微机控制或自动计算,数字显示。抗干扰性能也有显著改进,提高了测量精度和工作简捷性,促使QS1高压电桥逐步淘汰。(4)国产的电力变压器绕组变形测试仪,性能较好。(5)氧化锌避雷器自动测试仪、变压器变比和接线组别自动测试仪、接触电阻测量仪、绝缘油介质强度自动测试器等,都有了改进。

纵观国内电力部门预防性试验工作的进展过程,从试验项目和试验周期来看,凡是一个国家生产的电力设备产品质量较好的,运行中注意维护,运行可靠性较高的,这个国家规定的试验项目就较少,试验周期也较长,有的甚至对某些设备不做试验。目前我国电力设备质量和运行维护水平正处于逐步提高的过程,新颁发实施的DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》中,已经适当精简了部分试验项目,有的设备的试验周期也有所延长,但试验项目还是偏多的,周期也较短,有待于进一步提高。

5、结语

通过简单介绍一些电力电气设备的预防性试验,可见各种试验均存在一定的优势。因此在实际的电力电气设备试验中,应严格根据国家规定的预防性试验方法进行,并加强对试验设备的灵活应用,以对设备的绝缘性能进行科学、有效、准确的判断,有利于及时、有效发现问题及处理,对保证电力电气设备的正常、安全运行具有重要的意义。

参考文献

[1]吴海中.刍议电气设备预防性试验的地位和作用[J].中国新技术新产品,2011,11:177.

[2]田秀丽,郭尚为,丰见东,孙明军,李宝军.高压设备电气预防性试验与安全管理探讨[J].安全、健康和环境,2012,04:53-54.

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