高电压设备绝缘老化及状态检修技术黄志先

高电压设备绝缘老化及状态检修技术黄志先

(广西水利电力职业技术学院广西南宁530023)

摘要:在高电压设备的运行中,绝缘老化是一大重点问题,根据绝缘材料材质的不同,其对于外界应力的放映情况也就不同。关于绝缘老化的问题,必须以在线监测以及非破坏性试验为基础,达到对高电压设备状态检修的目的,才能够有效防止由于绝缘老化带来的安全事故。因此,为提高绝缘老化维护水平,开发绝缘在线监测技术,可以保证高压设备的安全运行。

关键词:高电压设备绝缘老化状态检修

近年来,中国的电力系统测试技术不断发展,电力设备逐步稳定。同时,由于高电压设备以及互联网的发展,人们对于供电需求逐渐上升,传统的定时检修已经不能满足时代要求,逐步退出历史舞台,状态检修已成为一种趋势。高电压设备的绝缘老化问题一直是专家讨论研究一大问题,只有充分了解了高电压设备绝缘老化的规律,才能提高其检修技术,延长绝缘寿命,提高电力的经济效益。

一、高电压设备绝缘老化的分类

1.1多应力联合老化

经过专家对高压设备绝缘材料的研究表明,绝缘老料的老化速度与绝缘材料的材质以及外界多种不同类型的应力息息相关。高压设备所处环境存在众多不确定因素,而绝缘材料往往对于环境的很敏感,如果长期处在对于湿度、温度较为敏感的恶劣工作环境下,由于外部压力的影响,老化速度将大大加快,导致绝缘材料老化加深。而不同材质的绝缘材料对于外界环境造成的压力的反应结果是不同的,每种材质特性的不同导致其面对外界不同程度干扰的抵抗难易程度是不同的。而外力也有很不同的类型,这也使得它们对绝缘材料的破坏程度有所差异。目前已知有多种外部应力,绝缘材料易于出现裂缝或空穴现象。所以,外界应力是影响绝缘材料老化的一大重要因素,相关专家应该对材料材质和外界应力进行更深入的研究,因此,可以找到绝缘材料的老化规律,同时也可以有助于防止高压设备的绝缘老化。

1.2电老化

在运行过程中绝缘材料会局部放电,可能会造成绝缘材料被击穿,造成绝缘材料的损坏。如果被击穿的面积逐渐增大,绝缘材料受到更大程度的损害,则会使得绝缘能力大幅降低,使得绝缘材料寿命缩短。而且,绝缘体的局部放电还会导致绝缘材料和活泼性气体发生氧化造成绝缘材料的腐蚀,以至于最后被热击穿。许多专家认为,如果外部施加的电压远小于绝缘材料的局部放电电压,则材料不会因电压而老化。如果绝缘体的施加电场接近或低于电场的临界值,则绝缘体的寿命将无限延长并且理论上永远不会老化。电击穿是专家们研究的一大重要课题,电击穿程度也就成为了判断绝缘材料老化以及绝缘材料质量的一项标准。

1.3热老化

绝缘材料热老化的根本原因是材料内部发生氧化还原反应,这大大缩短了其使用寿命。在高压设备的操作中,难以避免大量的热量,因此绝缘材料的温度也会升高。结果,在材料上发生一系列氧化还原反应,导致热老化。:研究表明,温度每升高10°C,绝缘材料的寿命也会减少一半,这意味着绝缘材料的寿命与高压操作期间的温度密切相关。虽然不同类型的绝缘材料对不同的温度反应,但温度仍然是影响绝缘材料寿命的重要因素,对绝缘材料的老化程度起着很深的影响。

二、高压电气设备维修现状

目前,电力系统中高压设备的大部分运行仍然是通过定期维护进行的。该方法在过去的电力运行中是可行的,对有效保证电力系统的正常运行起着重要作用。但是目前这种检修方式已经逐渐落伍,不能赶上当前电力系统向智能化、互联网和高电压方向发展的趋势,以至于表现出了很多问题。一些维护人员在定期维护期间没有仔细记录维护报告,盲目维护也造成了大量的人力物力浪费。而且定期检修方式不能及时的发现高压设备中的问题和安全隐患,同时有些设备在停机检修时表现出来的结果与运行时差别很大,以至于不能正确判断出设备的状态。所以随着科技进步,建议还是普及状态检修方式。

目前随着高电压设备越来越多地进行人们视野,人们供电要求逐渐增高,很多企业开始利用计算机以及在线监测等技术进行状态检修工作,可以及时发现高压设备的异常和安全隐患,减少人力物力的浪费。同时,由于提高了检测精度,大大降低了高压设备故障的可能性。

三、绝缘老化方面的高电压设备状态检修技术

3.1预测绝缘材料的寿命

通过科学地预测绝缘材料的寿命,可以在日常使用上运用相关技术,在一定程度上延长绝缘材料的使用寿命,也就降低了绝缘材料的成本。专家研究发现,在许多情况下,设备的使用寿命比设计寿命长。如果绝缘材料性能优良,不发现其存在安全隐患的条件下可以继续使用,所以说寿命预测技术存在着显著的经济意义。当然,在通过预测寿命使绝缘寿命延长到一定年限后就不能再继续延长了,工作人员必须对其进行正确处理,避免设备发生故障。

3.2绝缘老化维修的实现

在对高电压设备进行状态检修时,要通过设备的在当前运行环境下的实际情况与变化方向相联系,做好正确分析,并把结果直观地表示出来。需要考虑绝缘材料的各种外部应力,并根据它们排列绝缘材料的老化规律。可以看出,高压设备绝缘老化状态维护不可缺少的技术是在线监测技术,并通过其得来的信息为绝缘材料的维修提供可行的建议。因此,绝缘材料的无损检测分析是可行的,并且还需要使用相关技术和理论知识将结果转化为残余击穿电压,这为研究绝缘材料的老化规律奠定了基础。

状态检修中在线监测技术的实际工作也取得了一些进展。随着研究的深入和科学技术的进步,超声检测技术也被广泛应用于高压绝缘材料的状态检修。这种技术相比以前,更加经济实用,同时准确性也更高。还有一种脉冲回波技术,广泛用于多层高压设备绝缘材料。

四、结论

总的来说,随着科学技术进步,人们在高电压设备绝缘老化方面研究逐渐深入,关于其状态检修方面的技术也在随着研究而不断发展。在保证绝缘材料的安全之外,还要尽可能减少对其进行维护的成本,在此基础上提高绝缘寿命。提高状态维护效率,减缓绝缘老化速度,保证电力系统安全稳定运行,提高经济效益。它保障了人们对电力的需求,为中国的经济发展做出了突出贡献。

参考文献:

[1]安哲.电气设备的绝缘在线监测与状态维修[J].电子制作,2016(3-5)

[2]何松林,席伟,张赛.高电压设备在线监测技术在智能电网中的研究与实施[J].环球市场,2017(27).

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