關于電氣設備預防性試驗與絕緣診斷的探討

葛超

摘 要 在電氣設備使用環節，若存在絕緣性缺失問題，則十分容易造成安全事故。因此，為了保證電氣設備的可用性，應該開展絕緣預防性試驗。基于此，本文先對電氣設備預防性試驗的意義和概念進行了概述，然后闡述了絕緣預防性試驗的要點以及電氣設備的絕緣診斷方法，希望為相關工作人員帶來參考。

關鍵詞 電氣設備;預防性試驗;絕緣診斷;設備絕緣

前言

電氣設備的平穩運行是保障電力系統運行安全的關鍵，而在電氣設備使用中最為常見的問題就是絕緣缺失。所以，為了提高電力系統運行安全，必須保障電氣設備的絕緣有效性。在此環節，工作人員應該明確電氣設備絕緣缺陷類型以及開展絕緣預防性試驗的方法，以便于為提高電氣設備絕緣管理科學性提供輔助。

1電氣設備預防性試驗的基本綜述

1.1 基本概念

電氣設備絕緣的作用主要是用來使帶電導體對地和其他部件隔離開來（對地絕緣），使具有相同電位的不同相帶電導體隔離開來（相間絕緣），或者將具有不同電位的帶電導體分隔開來（如高低壓繞組之間的絕緣）。保證電氣設備的絕緣水平，對電力系統的安全可靠運行是至關重要的[1]。

1.2 試驗意義

在電力系統運行環節，超過60%以上的停電事故都源自于電氣設備的絕緣缺陷。因此，電氣設備絕緣性能將會直接影響電力系統運行安全和質量。開展電氣設備預防性實驗的主要目的是找尋和分析其絕緣缺陷，可以幫助工作人員進一步明確設備問題、解決設備缺陷，實現防患于未然。所以，檢測電氣設備絕緣性能、保障設備與系統運行安全，就是電氣設備預防性試驗的開展意義。

2絕緣預防性試驗要點

2.1 絕緣缺陷類型

通常來說，電氣設備的絕緣缺陷可以被分為兩種類型：其一為集中性缺陷，其二為分布性缺陷。

電氣設備的集中性缺陷雖然有著較小的缺陷范圍，但是危害性極強，將會引發電氣設備和電力系統故障。比如，電氣設備裝配的機械損傷、懸式絕緣子瓷質開裂、電氣設備受潮、發電機部分元件磨損或擠壓破裂等都屬于電氣設備的集中性絕緣缺陷。這些缺陷在產生之初就對電氣設備的正常使用造成嚴重干擾，若未得到及時處理其影響范圍將會逐步擴大，最終引發絕緣事故。

而電氣設備的分布性絕緣缺陷屬于分布范圍十分廣闊的絕緣缺陷，這種缺陷并不會集中表現在某一處，而是在長期的累積以及影響下遍布設備或引發設備整體功能故障。

2.2 預防性試驗類型

電氣設備絕緣預防性試驗的開展，可以幫助我們找到設備中的隱藏性絕緣缺陷，但是不同的條件和要求下，可應用的絕緣預防性試驗類型也不相同。一方面，工作人員可以采取破壞性試驗來找出電氣設備中的隱藏性絕緣缺陷。這種試驗方法也被稱為耐壓試驗方法，將借助于高電壓實現對設備絕緣性能進行嚴格考核，進而找到絕緣缺陷。比如，開展交流電壓試驗、直流電壓試驗、操作沖擊電壓試驗等[2]。在應用破壞性試驗時，工作人員必須在確保破壞性試驗達標后才能開展相關工作，這樣能有效預防設備絕緣被擊穿的問題。另一方面，工作人員可以利用非破壞性試驗方法來檢測和分析電氣設備中的絕緣缺陷。相比于破壞性試驗方法，非破壞性試驗方法主要借助于低壓條件作業，在檢測環節不會損傷電氣設備，這也是此方法名稱的由來。比如，開展設備介質耗費試驗、局部放電試驗、絕緣電阻試驗等。在實際應用環節，非破壞試驗法雖然能保障電氣設備不受損，但是其缺陷檢測有效性并不高，受到低電壓限制，許多隱藏的絕緣缺陷無法被探明。

3電氣設備的絕緣診斷

3.1 測試絕緣電阻

基于測試絕緣電阻的方法來開展絕緣診斷，屬于較為傳統的電氣設備絕緣診斷法，不過這種方法既具有便捷性和普及性，是大眾熟知度最高的一種電氣絕緣實驗方法。在實際作業環節，工作人員需要對電氣設備的絕緣電阻之間進行分析，進而實現對設備絕緣情況和運行狀況的有效判斷。此時，應該通過絕緣電阻測試儀即兆歐表來測試絕緣電阻。由于測量結果會受到溫度、濕度的影響，所以必須提前做好準備。比如，對被試品進行充分放電，確保電源電壓穩定后再接入測試電阻、記錄測試時的溫濕度情況等。

3.2 檢測泄漏電流

在此環節，工作人員需要對直流泄漏電流進行測量，進而為判斷設備的絕緣情況提供依據。在試驗接入環節，可以分別將微安表接入高壓側和低壓側;由于不受高壓對地散雜電流的影響，所以前者的測量結果準確性較高，但是在讀書和切換量程時存在不便利;而后者能安全、方便地讀數和切換量程，但是受到的干擾較多，所以精確性稍有遜色。在實際作業環節，檢測人員必須對微安表進行保護，并且在被試品電容小時，為其增加穩壓電容，并在試驗后進行充分放電。而且，工作人員也需要對測量結果的影響因素進行分析。比如，重視溫度、表面泄漏電流、殘余電荷等影響因素，并基于規程規定值、測試結果變化性等因素開展測量結果判斷。

3.3 耐壓試驗分析

（1）交流耐壓

交流耐壓試驗，是一種非常嚴格的電氣設備絕緣性能考核方法，對于發現設備的集中性絕緣缺陷十分有利，而且具有高效性和直接性特點。在其使用環節，還將發揮防止絕緣故障產生、優化設備絕緣性能的作用。在實踐中，如果基于規定升壓速度，將作用于被試品的電壓提升至試驗電壓，且在保持1分鐘后并未發生絕緣擊穿或局部損傷問題，則代表電氣設備的絕緣性能達標[3]。在此環節，保持1分鐘的目的是為了能保證被試品觀察工作的全面性，并避免因時間過長而引發絕緣損傷。

目前，在進行電氣設備絕緣診斷時，工作人員可以應用變頻串聯諧振交流耐壓技術。該技術原理如圖1所示，其中諧振電抗器為L，被試品為CX，勵磁變輸出電壓為U，系統的電壓諧振倍數為Q。在串聯諧振時，回路將處于諧振狀態，那么被試品上所獲電壓等于勵磁電壓的Q倍。而且，這是一個良好的濾波電路，所以輸出電壓UCX屬于良好的正弦波。而當被試品出現絕緣擊穿問題時，必然會導致其諧振喪失且高低壓電流減小，但是并不會出現故障點擴大的問題，所以這種方法十分適用于電氣設備絕緣診斷。

（2）直流耐壓

直流電壓大多與泄漏電流試驗一同開展，常被用于開展大電容量交流電氣設備絕緣診斷。在使用時，將以高壓開展耐壓試驗。直流耐壓試驗的特點較為顯著，其試驗設備輕便、對有機絕緣的損傷小，在診斷電機端部絕緣缺陷時十分有用。

3.4 直流電阻試驗

這種絕緣診斷方法是通過測量電氣設備的直流電阻值來判斷設備的絕緣情況，在實踐中需要測量設備的分接電阻不平衡率，然后對故障位置進行判斷。以變壓器繞組直流電阻試驗為例，在試驗中需要使用快速測試儀對設備進行測試，并且完成放電。在基于無勵磁分接開關改變位置后，應該測量使用分接的直流電阻和變比，并計算電阻誤差。此項工作中，需要合理控制測量線位置、分接開關靈敏性、非被試繞組以及繞組溫度加以控制，以免影響試驗結果。

3.5 注意事項

在開展電氣設備絕緣診斷時，工作人員應該注意以下幾點：首先，比對試驗數據與絕緣設備初始試驗數據，進而對設備絕緣特性的變化特征以及態勢進行深度分析。其次，比較同類別的電氣設備試驗結果，分析被測設備問題。最后，基于我國電氣設備的絕緣要求和標準，比對試驗結果，從整體上判斷被測設備是否存在超標問題，進而為有效開展設備處理，優化設備性能提供輔助。

4結束語

總而言之，為了有效規避因電氣設備絕緣故障而引發的經濟損失和安全事故，工作人員對電氣設備的絕緣性能加以重視，可借助于絕緣預防性試驗以及絕緣診斷來提高電氣設備的絕緣有效性。在實踐中，工作人員可以通過測試絕緣電阻、檢測漏電電流、開展耐壓實驗分析和直流電阻實驗等方法來實現對電氣設備絕緣性的有效診斷。

參考文獻

[1] 葉林.電氣設備預防性試驗及其絕緣診斷策略探討[J].中國科技投資，2019（13）：117.

[2] 吳艷春.電氣設備預防性性試驗與絕緣診斷[J].輕松學電腦，2019 （10）：1-2.

[3] 劉力源，鄭晨，劉小洋.高壓電氣設備的絕緣預防性試驗探討[J].科技經濟導刊，2019（25）：81.