電袋復合除塵器高壓靜電整流設備的耐壓試驗及故障分析

摘要：電袋除塵器的靜電整流設備的耐壓試驗是檢驗整流設備穩定性的重要環節，它直接影響除塵器性能和使用壽命。文章介紹了電袋復合除塵器高壓靜電整流設備耐壓試驗，并對易出現的故障現象加以分析和處理，使產品性能和質量得到有效的控制、保證和提高。

關鍵詞：電袋復合除塵器；高壓靜電整流設備；絕緣強度試驗；耐壓試驗；溫升試驗 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM45 文章編號：1009-2374（2016）14-0083-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.14.042

1 概述

整流設備的設計、制造工藝、所用的材料的改變都會影響設備性能的穩定性，而電袋除塵器的靜電整流設備的耐壓試驗是檢驗其穩定性的重要環節，它直接影響除塵器的性能和使用壽命。

2 耐壓強度試驗過程及故障分析

2.1 控制柜的耐壓試驗

2.1.1 目的：它是檢驗控制柜主回路及其二次回路主距離是否符合要求、絕緣材料是否存在缺陷以及控制柜元器件裝配的制造工藝是否符合要求的試驗。

2.1.2 準備工作：高壓控制柜裝配好后，拆除柜內與接地有關的元器件接地端。用1000V兆歐表測量控制柜主回路與地間的絕緣電阻；用500V兆歐表測量控制柜控制回路與地間的絕緣電阻，數值都不小于1MΩ/kV。對地絕緣電阻滿足后，才能做耐壓試驗。試驗時，人需站在絕緣墊上，以保證安全。

2.1.3 試驗過程及結果：用DNJ-2D耐壓測試臺對控制柜進行耐壓試驗。對元器件工作電壓大于90V的其對殼體試驗電壓為2000V；對元器件工作電壓小于90V的其對殼體試驗電壓為1000V。拔下柜內印刷板，將輸入輸出接線端子、晶體管的陽極、陰極和門極等主回路受試元器件連接在一起，接耐壓試驗設備。然后將試驗設備的電壓平穩上升到試驗電壓2000V、歷時1分鐘，再迅速平穩地降至0。在此過程中，如沒有絕緣擊穿、閃絡或異常響聲即為合格；如果出現閃絡、異常響聲或耐壓測試儀有突變，出現耐壓測試故障跳閘則不合格。

2.1.4 故障的分析查找及處理：根據筆者多年經驗，2000V耐壓試驗時漏電流一般在2mA以內。如果發現升全壓下儀器漏電流比正常漏電流大幾倍，又未出現閃絡或擊穿聲，試驗時間也未到，但試驗儀器就故障跳閘，出現這種現象主要有以下兩種原因：

第一，控制柜內隔離變受潮：對控制柜主回路分段進行耐壓試驗，如果控制柜的回路耐壓試驗都合格，而甩掉該隔離變壓器試驗合格的話可判斷隔離變壓器絕緣不夠，則應對變壓器進行烘干處理，重新接上再進行試驗保證烘干處理的效果。發生這類故障的原因主要是變壓器生產工序時間較長，保管不好而導致受潮，絕緣下降，造成耐壓試驗不合格。解決的辦法是嚴格管理，防止受潮。

第二，內軸流風機絕緣強度不夠所至：分段試驗時，發現是風機線圈絕緣強度不夠，導致耐壓試驗不合格，更換風機耐壓試驗合格。在做2000V耐壓試驗時，發現在升壓過程中儀器漏電流指示正常，但還沒達到全壓就聽到異常閃絡聲，造成耐壓測試儀故障跳閘，仔細觀察可以發現擊穿部位予解決。

第三，裝配工藝達不到要求：當升壓過程中，聽到閃絡聲，發現行程開關接線處放電。分析原因是行程開關接線端與控制柜殼靠得太近，造成與柜體電氣絕緣不夠。解決的辦法是將行程開關固定在小絕緣板上，然后通過小圓柱固定在柜體上。

第四，焊接工藝原因：在升壓過程中聽到閃絡聲，發現阻容吸收回路中電容接線焊點對電容外殼放電，原因是焊點太大，造成電氣絕緣距離不夠。解決辦法是焊接時間不要太長，電烙鐵功率不能太大，保證焊點處焊錫不堆積，基本可以解決這一故障。

第五，裝配時銅接頭不符合要求：在升壓過程中，發現主回路電流互感器接線端所用的銅接頭型號大一號，換上合適的銅接頭，故障就排除，再試合格。

2.2 外施耐壓試驗

2.2.1 目的：它是考核變壓器主絕緣強度、絕緣的局部缺陷，如絕緣局損傷、主絕緣受潮和開裂、絕緣距離不夠以及絕緣表面附著污物等，通過外施耐壓試驗，可以發現隱藏的故障和薄弱的環節。

2.2.2 準備工作：整流變壓器的整流元器件短連，真空加溫注油后靜止24小時。用2500V兆歐表檢查整流變壓器低壓繞組、電抗器繞組對地絕緣電阻值應大于400MΩ，然后用DNJ-2耐壓測試臺進行試驗，其試驗電壓為2000V，歷時1分鐘，應無絕緣擊穿、閃絡或異常響聲；用2500V兆歐表測量整流變壓器高壓回路對地及高壓回路對低壓繞組的絕緣電阻，其絕緣電阻值應大于1000MΩ，然后再用YD-25/150試驗變壓器進行外施高壓試驗。

2.2.3 試驗過程及結果：

第一，被試變壓器的外殼及低壓端用接地線相連并可靠接地。把試驗變壓器的輸出接到被檢測的變壓器的高壓瓷瓶。

第二，接通380V電源，按告警鈴，通知耐壓試驗開始，按下“低壓通”，再按“升壓”按鈕，控制臺、調壓器及試驗變壓器開始升壓，在升壓過程中要監視電壓表、電流表以及被試變壓器。當電壓升到被試變壓器的額定電壓的1.5倍（對于80kV以下的產品）時，停止升壓。歷時1分鐘，如未發現變壓器內部有絕緣擊穿、閃絡或異常聲響、儀表也無異常變化，則作為內部絕緣試驗合格。

第三，如果試驗過程中，電流表指示突然上升或下降、電壓表指針擺動、被試變壓器中有異常響聲。應立即按下“降壓”按鈕，使控制臺的電壓降到零位，在緊急的情況下，可按“停止”按鈕。

2.2.4 試驗中異常現象的判斷及解決辦法：

第一，測量絕緣電阻不符合要求的有：（1）低壓絕緣電阻應大于400MΩ。偏低的主要原因有低壓瓷瓶臟，絕緣紙墊圈受潮，低壓引線對鐵芯、夾件或桶壁碰接，低壓繞組受潮，低壓繞組與屏蔽層短路；（2）高壓對低壓、地絕緣電阻應大于1000MΩ。造成絕緣電阻偏低的主要原因有負高壓引出線碰桶殼、瓷瓶油泥較多或擊穿；（3）高壓電阻應符合圖紙要求，阻值異常的主要原因有電阻燒毀、電阻安裝板有爬電或擊穿現象。

第二，外施高壓試驗中的異常現象的判定和處理方法：

試驗過程中，被試變壓器內有放電聲、電流表指針突變、電壓表指針擺動，則說明變壓器有問題，要復試一遍。復試時，有如下有兩種情形：（1）如果復試電壓比第一次低，說明固體絕緣被擊穿，對變壓器吊芯解體，發現撐條擊穿，更換撐條重試合格；（2）如果復試電壓不低于第一次，仍在此電壓值下放電，則說明油間隙擊穿，可能是油中有氣泡或引線對地距離不夠。吊芯檢查引線對地的距離后，再通過變壓器油進行真空注油加溫，使箱底部的水分在真空加熱濾油中清除干凈，觀察密封墊圈是否可靠密封。重試合格。

升壓過程中，被試變壓器內部有炒豆聲響，但電流表指針穩定，則說明有懸浮金屬件對地放電。解決的辦法是放出全部的變壓器油，將油底部及下側壁上的銅瘤、污物清除干凈，再用中性水沖洗變壓器器身，然后進行烘烤；對變壓器油進行過濾，合格后再將烘烤合格的變壓器吊入油箱內，緊固好。重新試驗。

變壓器試驗升壓時，發現有個別輕微的局部放電聲，但未引起儀表異常指示，重復試驗時自動消失，則認為變壓器試驗合格；如果復試時仍存在上述現象，可采取加熱、濾油、烘干等措施，重新做試驗。

在低壓側做耐壓試驗時要逐步升壓，發現內部有放電聲，繼續升壓，聲音消失，這是由于鐵芯接地不良造成的。首先檢查在鐵軛，鐵芯處的一點接地連接片是否接地，如有斷裂或未接好時，則應重新更換接地銅片或連接好；如果接地銅片連接完好，則應斷開接地銅片，用搖表測量鐵芯對地電阻檢查鐵芯對地絕緣是否良好以判定一點接地，如有多點為接地，則重點檢查穿芯螺桿及螺桿是否碰鐵芯并及時排除。

2.3 倍頻耐壓試驗

2.3.1 目的：外施耐壓試驗只是檢查了變壓器各繞組對地部分主絕緣的電氣強度，而縱絕緣（繞組匝間、層間、段間）并沒有承受考驗，因此倍頻耐壓試驗檢查變壓器縱絕緣電氣強度。

2.3.2 準備工作：試驗前所有絕緣試驗項目（絕緣電阻、油的電氣強度）均合格，變壓器內沒有氣泡，套管擦試干凈。高壓引線要有足夠粗的截面積。

2.3.3 試驗過程及結果：

第一，可靠接地后，圍出一個安全操作區；試驗臺、中頻發電機及被試變壓器都應可靠接地；將被變壓器的初級繞組與倍頻機組接通，變壓器內的各高壓繞組間引線不連接。

第二，上電源開關，按告警鈴，非專業人員離開作業區；現場操作人員應先按“聯絡”按鈕，控制臺才能開始操作。按“中頻發電機”按鈕，中頻發電機組空轉時間為30秒，再把“電壓控制器”開關放置在開的位置，旋轉電位器使輸出電壓達到額定電壓的1.5倍，此時的頻率為100Hz，歷時1分鐘，應無絕緣擊穿、閃絡、異常響聲、儀表也無異常變化，則該項合格。

第三，在試驗過程中，發現有絕緣擊穿、閃絡、異常響聲，電流表、電壓表有擺動或試驗中途倍頻設備自動切斷，說明被試變壓器該項不合格。

2.3.4 故障的分析查找和處理方法：根據筆者多年工作經驗，存在以下兩種故障情況和處理方法：

第一，電流表指示突然上升，這說明變壓器繞組有短路，而變壓器繞組短路中以匝間短路為最多，由于相鄰線匝絕緣老化、龜裂、機械損傷，構成一個短路環路，產生短路電流，使變壓器過熱甚至燒毀。在出廠前繞組匝間短路的原因有：（1）繞制時操作不當，如敲打、彎頭時用力過猛致使絕緣損傷；（2）繞組電氣故障引發匝間短路，如繞組局部放電或閃絡、繞組接地。

第二，被試的變壓器在復試中仍有放電現象，而電壓表、電流無明顯的指示，這說明變壓器繞組有擊穿故障，在出廠前繞組擊穿的原因有絕緣距離較臨界、包扎處絕緣受傷出現裂紋、導線質量不好。處理辦法：（1）對于絕緣距離較臨界引起的擊穿著重檢查高壓繞組、硅堆及高壓引線與低壓地的絕緣距離，此項故障一般通過外施耐壓即可排除故障；（2）對于包扎處絕緣受傷出現裂紋引起的擊穿，最常見的是低壓繞組的絕緣包扎破損，造成高壓電容及第1個和第8個高壓繞組與低壓繞組間擊穿，對于此種現象應及時更換高壓繞組，對低壓繞組擊穿點進行清除、包扎及加大絕緣距離或多包1～2匝并且注意包扎緊密；（3）對于導線質量不好引起的擊穿，在更換繞組時，應按電磁線質量標準要求，對導線的硬度做試繞。

3 結語

電袋除塵器高壓靜電除塵器整流用設備的耐壓強度試驗中出現的故障，大部分與設計、采用的材料和制造工藝有很大關系，因此不管是哪一環節都必須進行質量控制，才能減少不合格品的存在。試驗時，我們必須對試驗的目的、作用和過程非常清楚，進而對各部分、各器件的原理、工藝過程和裝配位置進行充分了解，這樣分析故障的原因就會有頭緒、有步驟，采取的方法就合理、可行，就能利用較短的時間迅速、合理地排除故障。

參考文獻

[1] 池錦富.高壓靜電除塵器整流變壓器故障分析和處理[J].電氣制造，2006，（11）.

[2] 嚴志忠.靜電除塵器整流變壓器分壓電阻損壞的處理[J].福建電力與電工，2004，（3）.

作者簡介：郭浩志（1981-），男，福建龍巖人，福建龍凈環保股份有限公司工程師，研究方向：電袋復合除塵器、濕電除塵器、脫硫脫硝。

（責任編輯：王 波）