1.緒論
隨(suí)著(zhuó)電力(lì)工業的飛(fēi)速發展,機(jī)組參(cān)數,係統(tǒng)電壓等級(jí)逐(zhú)步(bù)提高(gāo),電氣設(shè)備的(dí)絕緣強度,係統(tǒng)過(guò)電壓的(dí)限製水平對係(xì)統(tǒng)經濟運(yùn)行(háng)的影響(xiǎng)日(rì)益(yì)突出。據統(tǒng)計,高(gāo)壓電(diàn)網的各種故(gù)障多(duō)是由(yóu)於(yú)高壓(yā)電氣(qì)設備絕緣的(dí)損(sǔn)壞所致,因此了解設備絕緣(yuán)特(tè)性,掌握(wò)絕(jué)緣(yuán)狀況,不斷(duàn)提高電(diàn)氣設備(bèi)絕(jué)緣水平是電力(lì)係統經(jīng)濟運行的(dí)根本保證。
高壓電(diàn)氣(qì)設備(bèi)在(zài)運行中(zhōng)必須保持(chí)良好的絕緣,為(wéi)此從設(shè)備(bèi)的製(zhì)造開(kāi)始(shǐ),要(yào)進(jìn)行一(yī)係列絕緣測(cè)試(shì)。這(zhè)些(xiē)測試包括(kuò):在(zài)製造時(shí)對(duì)原(yuán)材料的(dí)試驗,製造(zào)過程(chéng)的(dí)中間試驗(yàn),產(chǎn)品(pǐn)的定性(xìng)及出(chū)廠試驗,在使用(yòng)現場(cháng)安裝(zhuāng)後(hòu)的(dí)交(jiāo)接(jiē)試(shì)驗,使(shǐ)用(yòng)中為(wéi)維護運行而(ér)進(jìn)行的絕緣預(yù)防性試驗等。其(qí)中電(diàn)氣設備的(dí)交接(jiē)試(shì)驗(yàn)和預防(fáng)性試驗(yàn)是(shì)兩(liǎng)類重(zhòng)要(yào)的試驗,中華人(rén)民共和國電(diàn)力行業標準和(hé)標準:DL/T 596—1996《電(diàn)力設備(bèi)預防(fáng)性試驗規程(chéng)》和GB 50150-91《電氣設備(bèi)交接試驗標(biāo)準 》詳細(xì)地介(jiè)紹(shào)了(liǎo)各項試驗的內(nèi)容和(hé)標(biāo)準。
2.絕(jué)緣預防(fáng)性試驗
電(diàn)氣設備絕緣預(yù)防性(xìng)試驗(yàn)是(shì)保(bǎo)證設(shè)備運(yùn)行(háng)的(dí)重(zhòng)要(yào)措施,通(tōng)過試(shì)驗,掌握設備(bèi)絕(jué)緣狀(zhuàng)況(kuàng),及時(shí)發現絕(jué)緣(yuán)內(nèi)部隱(yǐn)藏的(dí)缺陷,並通(tōng)過檢修加(jiā)以消除,嚴(yán)重者(zhě)必須予以換,以免設備(bèi)在運行(háng)中(zhōng)發生(shēng)絕緣擊穿(chuān),造成停電(diàn)或設(shè)備(bèi)損(sǔn)壞(huài)等不可(kě)挽回(huí)的(dí)損(sǔn)失(shī)。
絕緣預防性(xìng)試驗可(kě)分為兩(liǎng)大類:一(yī)類是非破(pò)壞性(xìng)試驗(yàn)或稱絕緣(yuán)特性(xìng)試驗,是在較低的電(diàn)壓(yā)下或用(yòng)其(qí)他不會損(sǔn)壞(huài)絕(jué)緣(yuán)的(dí)辦(bàn)法來(lái)測(cè)量(liáng)的各種特(tè)性參(cān)數,主要包括(kuò)測(cè)量絕緣電(diàn)阻,泄漏電(diàn)流,介質(zhì)損耗(hào)角正切值等,從而(ér)判(pàn)斷(duàn)絕(jué)緣(yuán)內部(bù)有無(wú)缺陷。實驗證(zhèng)明,這(zhè)類方(fāng)法是(shì)行(háng)之(zhī)有效(xiào)的(dí),但目(mù)前(qián)還不能(néng)隻靠它來(lái)可(kě)靠的判斷(duàn)絕緣(yuán)的(dí)耐(nài)電強(qiáng)度(dù)。另(lìng)一類是(shì)破壞性試驗或(huò)稱耐壓試驗,試(shì)驗所加電壓(yā)高於設備的工作電(diàn)壓(yā),對(duì)絕緣考驗非常(cháng)嚴(yán)格(gé),特別(bié)是揭露那些(xiē)危(wēi)險(xiǎn)性較大的(dí)集中(zhōng)性缺(quē)陷,並(bìng)能保(bǎo)證(zhèng)絕(jué)緣(yuán)有一定的(dí)耐(nài)電強度(dù),主要包(bāo)括直流耐壓(yā),交(jiāo)流(liú)耐壓(yā)等(děng)。耐壓試驗(yàn)的(dí)缺點是(shì)會給絕(jué)緣(yuán)造(zào)成一定(dìng)的損傷。
3.電氣(qì)設備交接(jiē)試驗
為適(shì)應(yīng)電氣裝置安裝工(gōng)程和電(diàn)氣設(shè)備(bèi)交(jiāo)接試(shì)驗的(dí)需(xū)要,促進(jìn)電氣(qì)設(shè)備(bèi)交(jiāo)接試(shì)驗新(xīn)技(jì)術的推(tuī)廣(guǎng)和(hé)應(yīng)用(yòng),標準GB 50150-91《電氣(qì)設備交接試驗(yàn)標(biāo)準》詳細(xì)地(dì)介紹了(liǎo)各項試驗的(dí)內(nèi)容和標準(zhǔn)。電(diàn)氣設(shè)備交接試(shì)驗除了部分絕緣預(yù)防性(xìng)試(shì)驗還(huán)有(yǒu)其(qí)它一(yī)些(xiē)特(tè)性(xìng)試(shì)驗,例(lì)如變壓器直流(liú)電阻(zǔ)和變(biàn)比測試,斷(duàn)路器回路(lù)電(diàn)阻測試等。
4.絕(jué)緣預(yù)防性(xìng)試驗(yàn)的(dí)基本原理(lǐ)
4.1絕緣電阻的測(cè)試 絕(jué)緣電阻的(dí)測試是電氣(qì)設(shè)備絕緣(yuán)測(cè)試中應用廣泛(fàn),試(shì)驗(yàn)方(fāng)便的項目(mù)。絕(jué)緣(yuán)電阻(zǔ)值(zhí)的(dí)大(dà)小(xiǎo),能(néng)有(yǒu)效地反映絕緣的(dí)整體(tǐ)受(shòu)潮,汙(wū)穢(huì)以(yǐ)及嚴重(zhòng)過熱老化等(děng)缺(quē)陷(xiàn)。絕(jué)緣電阻的測(cè)試常用的儀表是絕緣電(diàn)阻(zǔ)測試儀(yí)(絕緣電阻(zǔ)測(cè)試儀(yí))。
絕緣(yuán)電(diàn)阻測試儀(yí)(絕緣(yuán)電(diàn)阻(zǔ)測試儀(yí))通常(cháng)有(yǒu)100V,250V,500V,1000V,2500V和5000V等類型(xíng)。使用(yòng)絕(jué)緣(yuán)電阻測試(shì)儀應(yīng)按(àn)照DL/T596《電(diàn)力設備預防(fáng)性(xìng)試驗規(guī)程》的有(yǒu)關規(guī)定。
4.2泄(xiè)漏電流的(dí)測試(shì)
一般(bān)直流(liú)絕(jué)緣(yuán)電阻(zǔ)測(cè)試儀(yí)的電壓在(zài)2.5KV以下,比(bǐ)某些電(diàn)氣設備的工作(zuò)電(diàn)壓要低(dī)得多。如果認為(wéi)絕(jué)緣電(diàn)阻(zǔ)測試儀的測量電(diàn)壓太(tài)低,還可以采(cǎi)用(yòng)加直(zhí)流高(gāo)壓來(lái)測(cè)量電(diàn)氣設備的泄漏電流,常(cháng)用的測(cè)量泄漏電(diàn)流的(dí)設(shè)備有高(gāo)壓試(shì)驗變(biàn)壓(yā)器(qì)和直流高(gāo)壓發生器(qì)等(děng)。當(dāng)設(shè)備(bèi)存在某些(xiē)缺陷(xiàn)時,高(gāo)壓(yā)下的泄漏電流要(yào)比低壓(yā)下(xià)的大得(dé)多,亦(yì)即(jí)高壓(yā)下(xià)的絕(jué)緣(yuán)電阻要比(bǐ)低(dī)壓(yā)下的電阻小得多。
測(cè)量設(shè)備(bèi)的(dí)泄漏電流(liú)和(hé)絕緣電阻本(běn)質(zhì)上沒有多大(dà)區(qū)別(bié),但是(shì)泄漏電(diàn)流的測量(liáng)有如下(xià)特(tè)點(diǎn):
(1)試驗(yàn)電壓比(bǐ)絕緣電阻測試儀(yí)高(gāo)得多,絕緣本(běn)身的(dí)缺(quē)陷(xiàn)容易暴(bào)露(lòu),能(néng)發(fā)現一些尚未貫(guàn)通的(dí)集中性缺陷。
(2)通(tōng)過(guò)測量泄(xiè)漏(lòu)電(diàn)流(liú)和外(wài)加電壓的(dí)關係有(yǒu)助於分析(xī)絕(jué)緣的缺陷類型(xíng)。
(3)泄漏(lòu)電流(liú)測量(liáng)用的(dí)微安表要(yào)比絕(jué)緣(yuán)電阻測(cè)試儀精度(dù)高。
4.3直流(liú)耐壓試(shì)驗
直流耐(nài)壓(yā)試(shì)驗電壓較高(gāo),對發現(xiàn)絕(jué)緣(yuán)某些局部(bù)缺陷(xiàn)具有特殊(shū)的作(zuò)用,可與泄(xiè)漏電流試驗同時進(jìn)行。
直流耐壓試驗與交(jiāo)流耐壓試(shì)驗(yàn)相(xiāng)比,具(jù)有試(shì)驗設備(bèi)輕(qīng)便,對絕(jué)緣損傷小和(hé)易於發現(xiàn)設(shè)備的(dí)局(jú)部(bù)缺(quē)陷等優點。與(yǔ)交流耐(nài)壓(yā)試驗相比,直(zhí)流(liú)耐壓(yā)試驗的主(zhǔ)要缺點是由(yóu)於(yú)交,直(zhí)流(liú)下絕緣內部的電壓(yā)分布(bù)不(bù)同(tóng),直(zhí)流(liú)耐壓試驗對(duì)絕緣的(dí)考驗不(bù)如交(jiāo)流接近(jìn)實際。
4.4交流(liú)耐壓試驗(yàn)
交(jiāo)流(liú)耐(nài)壓(yā)試(shì)驗對絕緣的考(kǎo)驗非(fēi)常(cháng)嚴格,能(néng)有效地(dì)發(fā)現較危(wēi)險的(dí)集(jí)中(zhōng)性缺陷。它是(shì)鑒定(dìng)電氣(qì)設備(bèi)絕(jué)緣(yuán)強(qiáng)度(dù)直接的(dí)方法,對於判斷電氣設備(bèi)能否投(tóu)入運行(háng)具有(yǒu)決定性(xìng)的(dí)意義,也是保證(zhèng)設(shè)備(bèi)絕緣(yuán)水平(píng),避(bì)免(miǎn)發(fā)生(shēng)絕緣事故的(dí)重(zhòng)要(yào)手段(duàn)。
交流(liú)耐壓試(shì)驗(yàn)有時可(kě)能使絕緣中(zhōng)的(dí)一些弱(ruò)點(diǎn)發(fā)展(zhǎn),因此在(zài)試驗前必須(xū)對(duì)試品行絕緣電阻,吸收比(bǐ),泄(xiè)漏電(diàn)流和介(jiè)質損耗等項目(mù)的(dí)試驗,若(ruò)試驗結果(guǒ)合(hé)格方(fāng)能(néng)進行(háng)交流耐(nài)壓(yā)試驗(yàn)。否則(zé),應(yīng)及(jí)時處理,待(dài)各項指標(biāo)合格(gé)後再(zài)進行交流耐(nài)壓(yā)試(shì)驗,以免造成不應有(yǒu)的(dí)絕緣損(sǔn)傷。
4.5介(jiè)質損(sǔn)耗因數tgδ測試(shì)
介質損(sǔn)耗(hào)因(yīn)數tgδ是(shì)反映(yìng)絕(jué)緣(yuán)的(dí)基本(běn)指標之(zhī)一(yī)。介質(zhì)損耗(hào)因數tgδ反(fǎn)映絕緣損(sǔn)耗的(dí)特(tè)征(zhēng)參數,它可(kě)以很靈(líng)敏(mǐn)地發現電氣設(shè)備(bèi)絕(jué)緣(yuán)整(zhěng)體受潮(cháo),劣(liè)化變(biàn)質(zhì)以(yǐ)及(jí)小體(tǐ)積(jī)設備貫(guàn)通和(hé)未貫通的局部(bù)缺陷(xiàn)。
介(jiè)質(zhì)損耗(hào)因(yīn)數tgδ與(yǔ)絕緣電(diàn)阻和泄(xiè)漏電流的(dí)測試相比具有(yǒu)明顯的(dí)優點(diǎn),它與試(shì)驗電壓(yā),試(shì)品(pǐn)尺寸(cùn)等因素(sù)無(wú)關,便於判斷(duàn)電(diàn)氣設(shè)備絕(jué)緣(yuán)變(biàn)化情況。因(yīn)此介質損(sǔn)耗因(yīn)數(shù)tgδ為(wéi)高壓電(diàn)氣(qì)設備(bèi)絕(jué)緣測試的基本(běn)的試(shì)驗之(zhī)一(yī)。
介質損耗因數tgδ可(kě)以(yǐ)有效的發(fā)現(xiàn)絕緣的下列缺陷:
(1)受(shòu)潮;(2)穿透性導電通道(dào);(3)絕緣內含(hán)氣泡的(dí)遊離,絕緣(yuán)分層,脫(tuō)殼(ké);(4)絕緣有(yǒu)髒汙(wū),劣(liè)化(huà)老(lǎo)化等。
常(cháng)用名詞解(jiě)釋
1.電介(jiè)質:又稱(chēng)絕(jué)緣材(cái)料,簡稱(chēng)絕緣(yuán),是電(diàn)工中應用(yòng)廣(guǎng)泛(fàn)的材料之一。
2.絕(jué)緣電阻:加直流電(diàn)壓於電(diàn)介(jiè)質,經過(guò)一(yī)定時(shí)間極(jí)化(huà)過程(chéng)結束後(hòu),流(liú)過(guò)電介(jiè)質的(dí)泄(xiè)漏電(diàn)流對(duì)應的(dí)電阻稱絕緣(yuán)電阻(zǔ)。
3.吸(xī)收(shōu)比: 在(zài)同(tóng)一次試(shì)驗中,60s時的絕緣電阻(zǔ)值(zhí)與15s時的(dí)絕緣電阻(zǔ)值之比。
4.極(jí)化指數:在(zài)同一(yī)次試(shì)驗中(zhōng),10min時的絕緣電阻(zǔ)值與1min時(shí)的絕(jué)緣電(diàn)阻值之比。
5.介質損耗(hào):在外加(jiā)電(diàn)壓作用(yòng)下(xià),電介(jiè)質(zhì)中(zhōng)的一部分電能(néng)被轉(zhuǎn)換(huàn)為(wéi)熱(rè)能(néng),這(zhè)種(zhǒng)現象(xiàng)稱(chēng)為(wéi)介質損(sǔn)耗(hào)。
6.阻(zǔ)性電流(liú):有損耗的(dí)介質(zhì)可(kě)以用一(yī)個(gè)理想電容(róng)和一個有效電(diàn)阻的並聯(lián)電路表(biǎo)示,通過電(diàn)阻(zǔ)的電流(liú)稱阻性電(diàn)流。