高压电气设备绝缘预防性试验及影响研究

作者：侯田钰 朱远祥

来源：《电力设备管理·上半月》2018年第01期

摘要：随着电力体制改革的进行，高压电气设备的容量越来越大，电压等级在不断提升，所以要对高压电气设备进行绝缘预防性试验，保证电气设备能够正常运行，进一步促进电力系统的发展。本文就高压电气设备绝缘预防性試验及影响进行简单的阐述。 关键词：高压电气设备；绝缘；预防性；试验；影响；研究 1绝缘预防性试验及影响 1.1绝缘电阻测试

一般情况下绝缘电阻测试都是通过兆欧表（主要有100V、250V、500V、1000V、2500V以及5000V等等）测设出设备绝缘电阻值的情况，通过兆欧表所得结果反映出设备是否出现老化、过热、受潮以及杂污等问题。在使用数字摇表进行测量时一定要防止摇表和被测设备之间发生连线接地的情况，否则会出现比较严重的误差。例如在进行某地换流站对地绝缘电阻测试过程中，因为受到现场地形的影响造成加压线具有比较大的悬空难度，于是将加压线拉直之后再进行悬空。在对表针观察35s后摇表的指数出现了比较大的降幅，于是立即停止测量查找原因。经过查找之后发现原来悬空的加压线由于支撑点松落出现了接地的情况，具体如图1所示。

其中Rx表示测试样品的绝缘电阻值，R1表示的是单根导线的绝缘电阻值。从图1中可以得知，如果R1趋向于无穷大时，所测得的绝缘电阻值R就等于Rx。但是在实际测量中R都是比Rx稍小一些。所以在进行绝缘电阻值测试过程中，所测试出的绝缘电阻值越大越好。除此之外，温度也会在一定程度上影响到绝缘电阻值的测量结果。另外，在正式测试之前将测试样品的表面进行较好的清理也能够很大程度上提升测量电阻值。 1.2泄露电流的测试

（1）泄露电流测试的特点。对于泄露电流测量来说，其采用的电源正常情况下是通过高压整流设备所提供的，并且采用微安表对泄露电流进行直接的读取，所以其具有自身的特点为：试验电压比较高，并且能够随意进行调节。在进行泄露电流测试过程中主要是对相应电压等级的被测设备施加对应的试验电压，此电压要远远高于兆欧表额定电压，因此通过泄露电流和电压的关系曲线更容易发现绝缘自身的缺陷，高压设备绝缘泄露电流曲线如图2所示。

其中，曲线1表示绝缘良好状态；曲线2表示绝缘受潮状态；曲线3表示绝缘中有没有贯通的集中性缺陷；曲线4表示绝缘有击穿的危险。

另外，可以通过微安表对泄露电流进行随时的监视，具有比较高的灵敏度，并且测量重复性较好。按照泄露电流情况可以进行绝缘电阻值的换算，但是采用兆欧表所测出的绝缘电阻值无法换算成泄露电流值。

（2）金属氧化物避雷器的泄露电流测试。对于换流站来说，金属氧化物避雷器是比较常见的高压电气设备，并且其也是进行预防性试验的重点对象之一。因为金属氧化物避雷器并不存在放电间隙，所以氧化锌电阻片会长时间承受运行电压的影响，同时会有泄露电流流经金属氧化物避雷器所有的串联电阻片。泄露电流的大小是由金属氧化物避雷器热稳定性以及电阻片的老化程度所决定的。若是金属氧化物避雷器在动作负载下发生了劣化，那么就会降低对地绝缘的能力，造成泄漏电流增加，直至发展成为金属氧化物避雷器的击穿损坏。如果金属氧化物避雷器在质量方面存在相应问题，那么经过金属氧化物避雷器电阻片的泄露电流就会有所增加，所以可以将测量金属氧化物避雷器的泄露电流当成判定金属氧化物避雷器质量的重要方式。

（3）泄露电流测试注意事项。对于金属氧化物避雷器泄露电流进行测试主要是在0.75U1mA直流电压情况下来读取的，因为此直流电压值要高于最大工作相电压，所以在此电压下对长期允许工作电流进行检测是满足标准要求的，并且此电流和金属氧化物避雷器寿命有直接关系。但是能够影响金属氧化物避雷器泄露电流的因素比较多，所以要给予足够重视。主要包括：

①金属氧化物避雷器外表面污垢的影响。在金属氧化物避雷器外表面的污垢除了能够影响到电阻片柱的电压分布之外，也会造成内部泄露电流的增加，这就会造成测试精度的误差。 ②湿度的影响。在湿度比较大的情况下不但会增加金属氧化物避雷器瓷套的泄露电流，同时也会增加芯体电流，特别是在雨雪天气更会大幅增加金属氧化物避雷器芯体以及瓷套的电流。

③测试点电磁场的影响。在测试点电磁场比较强烈的时候会对阻性电流峰值造成较大影响，造成无法准确判断金属氧化物避雷器的质量情况。通过泄露电流的测量能够发现相应的缺陷。

1.3介质损耗因数tgδ以及电容量的测试

（1）介质损耗因数tgδ以及电容量测试可发现缺陷。介质损耗因数的测量是绝缘预防性试验中非常重要的组成部分，可以及时发现相应的缺陷，例如电力设备绝缘整体受潮、劣化变质、小体积被试设备贯通以及未贯通等等。介质损耗因数tgδ能够反映出绝缘损耗的特征参

数，能够很敏锐的发现电气设备绝缘缺陷问题。主要包括：受潮、绝缘分层和脱壳、穿透性导电通道、绝缘内具有气泡游离、绝缘有脏污以及劣化老化等等。

（2）介质损耗因数tgδ以及电容量测试的注意事项。在进行介质损耗因数tgδ以及电容量测试过程中，要尽可能确保高压引线和试品夹角接近90°，如图3所示。

从图3中可知，在高压引线和试品之间具有杂散电容CO，如果在瓷套表面具有脏污并且在受潮的情况下就会造成杂散电容具有有功分量，从而造成介质损耗因数的测量误差。所以为了提升测量准确性，要最大程度上降低高压引线和试品之间的杂散电容，特别是对于气候条件比较差的情况下更是如此。在高压引线和试品夹角为90°时的杂散电容是最小的，所得测量结果也是最接近实际介质损耗因数tgδ。 2小结

随着电力体制改革的不断深入，为了进一步满足社会生产生活方面的用电需求，电力系统的规模在逐渐加大。但同时伴随的是电力事故的频发以及危害程度的增加。对于这些事故进行分析不难发现，造成事故的重要原因之一就是电气设备绝缘方面的缺陷。所以需要对高压电气设备的绝缘性进行预防性试验，这是电力设备运行以及维护过程中非常重要的环节之一，也是确保整个电力系统安全运行的重要手段。 参考文献

[1]曲全跃，宋昆峰，戴辉.高压电气设备的绝缘预防性试验分析[J].科技展望，2016，（30）：84.

[2]田磊，赵艳.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[J].科技与创新，2016，（07）：84.