關于高電壓絕緣相關技術的應用探究

李星宇 徐藝敏 吳凱 張緯怡

國網江蘇省電力有限公司鎮江供電分公司 江蘇 鎮江 212000

引言

高電壓是指工頻下交流電壓均方根值升高，超過額定值的10%，并且持續時間超過1分鐘的長時間電壓變動現象。這種現象的產生多由負荷投切引發。電力系統在特定的條件下，會出現超過工作電壓的異常電壓升高現象，疏于電力系統中的一種常見電磁干擾現象。由于電氣設備的絕緣部分長期承受高壓，還需要同時承受著過電壓才能保證設備的正常運轉。

1 高電壓設備絕緣技術問題

相比戶外設備來說，室內設備絕緣技術要求相對較少，絕緣技術問題比較容易解決。戶外設備由于需要長期應對暴風、雨雪和暴曬等自然因素的影響，絕緣材料經常會出現不同程度的老化，這就為設備的運行造成了一定的隱患，甚至會導致惡性事故的發生。因此，技術人員應該將設備外絕緣技術作為工作重點和研究重點，保證設備內部結構能夠在外部絕緣技術的保護下維持良好的運轉狀態。在實際研究過程中，高電壓設備絕緣技術問題有如下幾點。①用電設備遭到雷擊的概率相對較高，所以在雷雨天氣，常常會發生雷擊引發的雷電過電壓問題，進而造成設備故障及供電系統故障，隨即也會出現操作過電壓的問題。②長期處于戶外的用電設備，設備表面會存在不同程度的污垢，在潮濕環境中，這些污垢會改變設備表面的絕緣性能，進而引發污閃問題。③戶外設備在自然因素及人為因素的影響下，往往會承受不同程度的拉力、壓力、彎力和扭力，這些力也會讓電氣設備結構承受異常的機械負荷，對設備的絕緣性能造成不利影響，影響設備運行安全。④絕緣材料及設備本身的老化問題也會影響其絕緣性能。所以，延長絕緣材料及設備的壽命已經成為技術人員重點研究的課題，同時也是困擾技術人員的主要絕緣技術問題。由于室內設備所處的環境相對穩定，甚至很多精密設備生產企業會在生產車間內配備完善的溫度、濕度控制系統，所以，室內設備本身很難涉及雷擊、雨閃等問題的威脅。針對室內設備，主要需要考慮異常荷載和設備、材料老化問題所帶來的絕緣問題[1]。

2 高電壓絕緣技術的判斷

在高電壓絕緣技術的實際使用過程中，其絕緣強度往往會受到多方面因素的影響，為了讓其保持良好的絕緣特性，就需要采取必要的手段進行監測。通過開展絕緣試驗，可以及時對各種電氣設備的絕緣性能進行測評，掌握設備的絕緣缺陷，并對其參數進行有針對性的調整。在當前開展絕緣試驗的過程中，通常會進行直流泄漏電流、直流耐壓、介損、電阻等試驗。通過這些試驗，就可以掌握電氣設備的實際運行情況，還可以對這些設備的絕緣老化問題進行預估，避免由于在檢查中出現疏忽的現象，從而導致絕緣老化問題的發生。在開展絕緣檢測的過程中，應該對下述問題引起足夠的重視。①對電力變壓器的運行狀況，進行及時的檢查，對變壓器溶解的氣體進行色譜分析，及時發現其中存在的不足，并及時采取維護措施。②在變壓器的檢測過程中，應該認真做好含糠醛量、含水量的測定工作，如果含量超過了一定的范圍，應該及時進行更換。③如果電氣設備中包含固體環氧樹脂，就應該及時開展局部放電試驗。④通過采用交流工頻參考電壓法，可以在開展交流阻性電流測試的過程中，及時發現氧化鋅避雷器的各種問題，在排除掉這些問題之后，設備才可以繼續進行使用。⑤在開展絕緣電阻試驗的過程中，如果變壓器出現了吸收異常的情況，絕緣電阻值雖然比較大，但吸收比異常，表明變壓器內部存在問題，應該禁止進行使用。在進行完極化指數試驗之后，如果其對介質的吸收比在60s左右，這個過程通常為復合介質的極化過程的初始階段，在全部完成絕緣試驗之后，其極化指數可以達到600s，這樣就可以初步判斷變壓器出現了受潮的情況。⑥在開展交流耐壓試驗的過程中，經常會采用工頻串聯諧振的方法，其在大型發電機測試中應用比較多，試驗結果的精確程度也相對比較高。⑦在對設備開展介電損傷測定中，為了進一步排除電場等干擾因素，通常會使用移相抵消法，其整個操作過程比較簡單，可以進一步提升開展相關試驗工作的效率[2]。

3 高電壓絕緣技術發展展望

在實際應用高電壓絕緣技術的過程中，其包括的技術類型越來越多，通常包括電壓防護、電磁暫態仿真技術、脈沖功率技術、電力設備在線監測技術等，各種絕緣材料的性能比較優良，且具有絕緣效果好、導熱性突出的優點，但同時也存在著屈服值低、親水性高的缺點，只有合理對這些技術進行使用，才能將技術的優點充分發揮出來。在實際使用高壓絕緣技術的過程中，通常會包括氣體、液體、固體等3種類型，工程流程和工作對象也差異比較大。對于高電壓設備的外絕緣，其主要包括外絕緣和戶外設備的絕緣。絕緣設備的放置方法、絕緣技術的應用好壞，都會影響絕緣材料的使用效果。在實際對這些材料的使用過程中，需要合理對材料的機械性能、拉伸強度進行選擇。在絕緣設備使用的過程之中，如果絕緣表層的污物過多，就會對其絕緣性能造成非常大的影響，甚至會導致污閃、電動力不足的情況，對供電的正常進行造成直接的影響。因此，應認真做好絕緣材料的養護工作，避免外界不良因素對絕緣材料造成破壞。在材料的選擇過程中，應該盡量使用耐熱性好、導熱性好、環保性好的材料。當前絕緣材料技術發展非常迅速，應該加大對新絕緣材料的使用力度，進一步提升電氣設備的絕緣性能。當前高壓電絕緣技術發展非常迅速，為了滿足電力企業正常供電的要求，可以將越來越多的高電壓絕緣技術應用到企業當中，認真做好高電壓絕緣技術的創新工作。

4 結束語

在高電壓絕緣技術的應用方面，技術人員首先要清晰地認識到高電壓設備絕緣技術的應用范圍及常用材料，并據此深入研究相關的技術問題，結合設備絕緣性能和技術特點展開研究，從而掌握高電壓設備有機絕緣的應用發展趨勢。這樣才能從實處促進絕緣技術的發展，并提升用電設備的安全系數及運行穩定性。