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电气设备绝缘损坏和判定方法
摘要: 众所周知，基本的电力传输是由升压变压器-高压开关-电力线路-降压变压器-高压开关-电力线路-用户组成。然而，电气设备在制造、运输和运行过程中，有可能因发生意外而留下潜伏性缺陷，在长期运行过程中，又会因为电场、导体发热、化学腐蚀以及大气条件的影响，导致产生绝缘性能降低，从而引起电气设备发生故障，导致中断电力传输，造成用户停电，给电力企业和社会用户造成比较大的经济损失，所以，对电气设备进行预防性试验就显得非常重要。本文将主要介绍高压电气设备绝缘损坏和电气设备故障诊断方法。
关键字：绝缘损坏，判定方法
Abstract: as we all know, the basic power transmission is by the booster transformer-high voltage switch-power line-step-down transformer-high voltage switch-power line-user composition. However, electrical equipment in the manufacture, transport and operation process, is possible because accident and leave latent defects, in the long run, in the process of operation, it will be because the electric field, the conductor fever, chemical corrosion and air condition the influence, lead to reduce insulation performance, so as to cause electrical equipment failure, lead to interrupt power transmission, causing power users, to the electric power enterprise and society caused by users of the big economic loss, so on electrical equipment preventive test is very important. This article mainly introduces high voltage electrical equipment and electrical insulation damage equipment fault diagnosis method.
Key word: insulation damage, judge method

中图分类号： TM21 文献标识码：A 文章编号：
一、概论
设备诊断技术是设备在运行或停机状态时，基本不拆卸的情况下，掌握设备的运行状况，判定设备的故障部位、原因、严重程度和状态，预测设备的可靠性和寿命，并提出治理对策的技术。电力设备诊断是电力生产“安全第一，预防为主”的重要举措，特别是近年来电力工业高速发展，高参数、大容量、高电压设备日益增多，确保设备安全可靠运行，设备故障诊断就显得更加突出和重要。
二、电气设备停电预防性试验方法
1、测量电气设备绝缘电阻
测量电气设备的绝缘电阻，是检查电气设备绝缘状态最简便的辅助方法，是电气工程、检修、运行人员应该掌握的基本试验方法。在现场普遍采用兆欧表测量，根据被试品在1分钟时绝缘电阻值的大小，可以判断被试品是否有贯穿性的集中缺陷，整体受潮或贯通性受潮；测量设备绝缘电阻还可发现电气设备中影响绝缘的异物、绝缘受潮、绝缘严重劣化、绝缘击穿和严重热老化有着重要的作用。但是应当指出，只有当绝缘缺陷贯通与两极之间，测量其绝缘电阻才会有明显的变化，若缺陷只是局部缺陷，而两极之间仍保持有足够好的绝缘，绝缘电阻将会降低很少，甚至不发生变化，所以绝缘电阻不能发现被试品有局部绝缘缺陷。
注意事项和结果分析：
（1）温度和湿度的影响，一般绝缘电阻是随温度上升而减小，因此测量时必须记录温度，以便将其换算到同一温度进行比较；湿度对表面泄露电流影响比较大，所以湿度较大时，绝缘值会降低。
（2）放电时间的影响，如果测试前未对设备进行充分放电，由于剩余电荷的影响，其充电电流将比第一次测量时要小，造成吸收比减小，绝缘电阻值变大的假象。
（3）分析判断，所测得的绝缘电阻值要换算到同一温度进行比较，并与历次试验数据进行比较，同时还应满足相关规程的要求，如果结果明显降低应引起注意，重要设备必须查明原因；电容量较大的设备（变压器、电缆、电容器）的绝缘状况主要以吸收比或极化指数作为判断依据，如果明显下降，说明绝缘受潮或油质劣化。
2、直流泄露试验
测量被试品的泄露电流与测量其绝缘电阻的原理是完全相同的，而且能检测的缺陷也基本相同。但由于泄露电流测试所用电压比绝缘电阻测量时使用的电压有较大幅度的增加，所以，它与绝缘电阻相比又有自己的特点。一是试验电压高，容易使被试品绝缘缺陷暴漏出来；二是泄露电流可以由微安表监视，灵敏度高，例如对某台少油型断路器，用兆欧表测量其绝缘电阻均在10000兆欧以上，当进行40kV直流泄露电流测量时，发现三相电流显著不平衡，其中两相是2微安，另一相是60微安，最后检测发现该相支持瓷瓶有裂纹；三是可以用i=f(u)或i=f(t)的关系曲线来判断绝缘缺陷，在直流电压作用下，当绝缘受潮或有缺陷时，电流随时间加压下降的比较慢，最终达到的稳态值也比较大，即绝缘电阻较小；四是对绝缘损伤较小。
注意事项和结果分析：
（1）、试验设备的布置应紧凑，既要保证安全又要便于操作，接地线应可靠，对地要有足够的距离。
（2）、能分相的设备要分相试验，非试验相应短路接地，被试品应干净并加以屏蔽，试验结束后应对被试品充分放电。
（3）、泄露电流过大时应先检查试验回路各设备和屏蔽是否良好，泄露电流过小时应先检查接线是否正确，微安表保护部分有无分流与短线。
（4）、最好在温度为30-80摄氏度时做试验，因为在这样的温度下泄露电流变化比较明显，而低温是变化较小。
（5）、泄露电流的规定值就是其允许的标准，它是在生产实践中多年累积的经验制定的，一般可以根据标准判定设备的绝缘状况，但是，在分析泄露电流测量结果时，还可以采用不对称系数进行（三相之中的最大值和最小值的比）来分析判断，一般来说，不对称系数不大于2。除此之外，还可以利用泄露电流和外加电压的关系曲线来说明绝缘在高压下的状况，如果在试验电压下，泄露电流与电压的关系是一段近似直线，那就说明绝缘没有严重缺陷，如果是曲线，而且形状陡峭，则说明绝缘有缺陷。
3、测量绝缘的介质损耗
电介质就是绝缘材料，众所周知，没有任何绝缘材料在电压的作用下是绝对不导电的，只要有电压作用，总会有一定的电流流过电介质，有电流流过就有能量损耗，把在电压作用下电介质中产生的一切损耗称为介质损耗，如果介质损耗很大，电介质温度就会升高，从而导致绝缘材料发生老化，如果温度继续升高，甚至会将电介质融化、烧焦，从而丧失绝缘能力，导致热击穿，因此电介质的介质损耗的大小是衡量绝缘介质电性能的重要指标。
测量介质损耗可以发现电气设备绝缘整体受潮、劣化变质以及小体积被试品贯通性和未贯通缺陷，例如对绝缘油而言，进行耐压试验时，好的绝缘油击穿场强可以达到250kV/cm，有缺陷的油是25kV/cm，好油和坏油的击穿强度在数值上的比值为1:10，但是在做介质损耗时，好油的介损值为0.0001，而坏油的是0.1，二者的差别是1:1000，也就是说后者的试验灵敏度较前者增加了100倍。某35kV电流互感器，测得的介质损耗明显增大，而交流耐压仍然通过，然而，再次加入运行后不久就发生了绝缘击穿事故。
注意事项和结果分析：
在排除外界影响，正确测得介质损耗值后，我们还需要对介质损耗的数值进行正确的分析判断，为此，根据介质损耗的测量特点，我们需要注意以下几个问题：
（1）、温度的影响。一般情况下，介质损耗随温度的上升而增加，为此，我们需要将测得的介质损耗值换算至20摄氏度。应当指出的是，由于被试品的真实平均温度是比较难准确测定的，换算系数也不是非常符合实际，换算后还有非常的误差，因此，尽可能在10-30摄氏度时进行试验。还有，某些绝缘材料在温度低于某一临界值时，介质损耗将随温度降低而上升，所以，过低的温度下测得的介质损耗值不能真实反映介质的绝缘状况，容易导致错误的结论。
（2）、试验电压的影响，良好绝缘的介质损耗不随电压的变化而明显变化，但是，绝缘内部有缺陷，其介质损耗将随电压升高而明显增大。
（3）测量介质损耗与被试品电容有关。对电容量较小的设备，（套管、互感器、耦合电容器），测得的介质损耗值就能有效的发现局部集中性的和整体分布性的缺陷，但是对电容量较大的设备（变压器、电缆、电容器）测得的介质损耗只能发现整体分布性缺陷。
（4）对介质损耗值的判断应除过和有关标准比较外，还应和该设备历年试验数据比较，观察其发展趋势，此外，还可以同同类型设备进行比较，看是否有明显差异，最后，除过论文发表 介质损耗值外，还应充分注意电容值的变化情况，如变化比较大，可通过其他试验手段进行故障分析排除。
综上所述，介质损耗值的大小与温度、湿度、内部有无气泡，缺陷体积大小等有关，通过介质损耗能发现的缺陷主要有设备普遍受潮、绝缘普遍老化、对小电容设备而言，还可发现局部缺陷。
4、工频交流耐压试验
工频交流耐压试验是考验被试品绝缘承受各种过电压能力的有效手段，对保证设备安全运行具有极其重要的意义。交流耐压试验的波形、电压、频率和被试品绝缘内部的电压分布，均符合设备在交流电压下运行的实际情况，因此能有效的发现绝缘缺陷。但是，交流耐压试验属于破坏性试验，在做该试验之前应进行非破坏性试验合格之后进行。交流耐压试验的结果分析较为简单，只要被试品在试验中不被击穿、无发热现象、无异常放电声音即可。试验中应注意升压必须从零开始，严谨冲击合闸。另外应引起注意的是，若交流耐压试验前后，应进行绝缘电阻试验，绝缘电阻下降30%，则检查该被试品是否合格。
三、结论
由上可知，每一个绝缘类试验项目对反应不同绝缘介质的各种缺陷即灵敏度各不相同，因此，各项试验结果不能孤立的、单独的做出结果判定，而必须将各项试验结果全面的联系起来，进行系统的，全面的分析、比较，并结合各种试验方法的有效性及设备的历史情况，才能对被试设备的绝缘状况和缺陷性质做出比较科学的结论。

参考文献：
高压电气设备试验方法（第二版） 李建明 朱康主编
电气设备预防性试验方法 陈化钢编著