摘要：高压电气设备运行时需要面对复杂的环境，绝缘体能够起到保护屏障的作用，所以是高压电气设备正常运行的重要保障，电气设备绝缘要经受长时间的电压作用，还可能要经受冲击电压的考验，因此，绝缘的质量好坏以及在运行中造成的损坏程度，对设备的安全运行具有重大的影响，而采用绝缘试验就能够对其数据状态进行检测，以检测的数据结果来判断设备绝缘的运行状况。
关键词：高压电气设备；绝缘试验；方法
一、高压电气设备的绝缘试验方法
1.直流耐压试验
早先的直流高压发生器大都使用工频高压经过高压硅堆整流以后获得直流高压。这种试验方法的设备体积大，纹波系数高，稳定度差，现已经很少采用，一般只在少数实验室，精度要求不高的场合才会出现。在此基础上，研发出工频倍压整流高压发生器，具有过载能力强、电路简单、故障率低等特点，但是因为是工频倍压，所以大都没有闭环反馈，高压稳定度不强，继电器控制回路时的保护动作不快，没有达到迅速切除故障，缩小事故的影响面。
2.绝缘电阻试验
绝缘电阻试验一般是运用固定输出电压而且能够直接得到度数的仪表进行，规定加压60s以后得到的度数即为电气设备的绝缘电阻。吸收比测试，是指在测定产品不同的情况下，检测电气设备绝缘电阻比值的试验，吸收比可以反映变压器和大型机电设备的绝缘体受潮程度以及局部缺陷，得到的成果比较灵敏，一般情况下如果在常温下吸收比低于1.3的时候就可以认为绝缘体已经受潮或者有缺陷出现。
3.介质损失角试验
在一定程度上，设备的绝缘缺陷和介质损耗是密切相关的，而且和试品体积成正比关系，试验时根据测量的电位体积的tgδ，即介质损失角，就可以了解绝缘的基本情况，值的大小反映出绝缘材料单位体积里介质损耗情况，体现了其绝缘性能。
使用浸渍或是填充绝缘材料的高压电气设备，比如定子线圈、套管、线缆电压互感器等设备，由于制造工艺和运用过程里会出现冷热变化，就可能会在介质里留下间隙，而间隙中存在的空气在电场强度增大到一定程度时就开始游离，造成介质损耗，局部温度过高等，游离还可能会产生氮氧化物、臭氧等，很容易造成绝缘材料的分解、腐蚀、老化。
4.高频震荡波试验
高频震荡波试验是由国际大电网会议工作组推荐的新方法，主要使用在110kv及以上的高压电缆。高频震荡波试验的原理是通过直流的高压发生器给充电电容C1充电，等达到了预定的幅值时球隙放电的被试品充电，达到预定幅值以后球隙停止放电，试品上试验电压分别通过电感线圈和被试品电缆、电阻R1、R2形成了震荡放电回路，在试品上得到的是一个kHz数量级的电压。这种试验能够容易的通过试品得到需要的高电压，需要的现场电源用量不大，对水树类型绝缘缺陷和机械损伤发现效果比较好，但是这种装置需要的装置有高压电容、高压电抗器和球隙点火控制装置，造成现场的使用不便；高频振荡波试验没有高的效率，在遇到较长电缆线路上的高频电压波衰减问题就很难应对，即长时间传播后很难保持电压波的幅值。
5.绝缘电压分布试验
高压电气设备的绝缘方式很多，在户外时一般采用绝缘子作绝缘体的主体，绝缘子的情清洁程度决定了效果的优劣，清洁度高时电阻较大，效果也好，清洁程度差时，绝缘效果差。绝缘子的电容和散杂的电容是决定表面电压分布的主要因素。
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6.局部放电试验
固体的绝缘体一般存在间隙，液体绝缘体里存在气泡，若果电场强度到达一定程度，就会发生局部放电，尽管不会立刻击穿通道，但放电产生的热量会逐渐造成绝缘体的损坏。所以，能够通过检测放电的电场强度来判断绝缘体里的裂缝和空隙。局部放电的特点是在回路里产生一些放电脉冲电流，然后采集、放大这些电流，就能够检测局部放电的强度，从而了解绝缘体的情况。
7.色谱试验
现在以绝缘油为绝缘介质的技术被广泛应用，绝缘油在常温下运行时有10%的空气及其它气体杂质。在电气检测规范中，我国规定了氢气等气体在绝缘油里的含量。在绝缘油保护下的设备发生局部放电或是发热，就会使改变绝缘油的性质，使其气体的比例失衡，所以通过绝缘油里气体的比例，可以了解设备的绝缘情况。主要流程有采集样品、脱气、色谱分析，就能够得到样品的气体含量比例，从而判断损坏程度。
二、预防性试验的不足之处
目前，常规的预测试验尚有不足之处：在进行试验的时候，给被试验设备造成了很大的负面影响，缩短了被试设备可使用的寿命；实施试验的工作量大。时间集中，带来了人力和物力的浪费；试验效果有限，比如介质损耗试验，多是在电压比较低的状况下进行。而这样的条件下，设备的故障不会显现出来，只有在高压下才有所显现；当电气设备正常运行时，一般会分析绝缘结构的剩余的电气强度大小，但是目前还没有发现它和介质损耗、绝缘电阻等参数有直接函数关系。所以，其依据试验的结果，判断电气设备的绝缘程度是很有难度的，也不能保证电气设备在今后运转中的安全。
三、高压电气设备绝缘试验的重要性
高压电气设备绝缘试验是检验高压电气设备绝缘性能的各种试验的总称，按照试验电压的高低可以分为绝缘特性试验和绝缘耐压试验。绝缘特性试验也可以成为非破坏性试验，指的是在比较低的电压环境下通过不对绝缘体进行损伤的办法进行绝缘特性的测量。比如绝缘电阻、介质损耗原因、部分放电等等，试验可以对绝缘内部的缺陷进行准确的判定；绝缘耐压试验还可以称为破坏性的试验，指的是检验电气设备绝缘耐受各种过电压能力的试验，主要包括交流电压的试验、直流电压的试验和冲击电压试验。绝缘耐压试验对于绝缘体的检测是十分严谨的，尤其是对绝缘集中性的缺陷能够进行准确的判断，同时还能够为绝缘的耐压强度提供一定的保障。这种试验虽然有很强的优势，但是对绝缘体会造成一定程度的损坏。通过对以上内容的分析我们知道。高压电气设备绝缘试验可以为高压电气设备的运行提供安全性的保障。高压电气设备运行中容易受到电场、化学物质的腐蚀，受到自然因素和环境因素的制约，造成了绝缘体和绝缘系统受到一定的损害，所以保障高压电气设备的正常运行，必需要进行绝缘系统的试验。高压电气设备绝缘试验不但能够对高压设备的各种绝缘特性进行准确的判断，还能够对高压电气系统的运行进行准确的检测，发现绝缘的缺陷，提高了高压电气系统的稳定性和安全性。
目前，我国电力网的在线监测相关技术有了飞速的发展，在线监测技术可以分成三个层次：一是红外线诊断，这项技术在电力网应用十分广泛，红外线诊断方式不接触、不取样、不停运、不解体，实施起来比较方便，智能化的程度高；其次是不定期的带电测试，供电段进行的设备带电测试有：110kV电容式电压互感器和110kV耦合电容器带电测试，减少了人力和物力的浪费，克服了变电所的母线和线路停电的问题；最后是实时在线检测。
四、总结
高压电气设备绝缘技术能够及时发现和监测出设备内部的绝缘状态，对处理设备绝缘故障，保障电网平稳安全运行起到了至关重要的作用。绝缘技术是电力系统实行状态检修的基础和唯一的技术手段，应大力推广绝缘技术的使用，积累经验，推行高压电气设备状态检修。现如今的计算机、通讯、传感器的不断发展为高压电气设备绝缘技术的发展提供了保证，为研发超高压电力线路绝缘子和开展绝缘技术提供了有力支撑。
参考文献：
[1]金为祥.有关电力设备绝缘检测技术的探讨[J].科技传播，2012（2）：158-159.
[2]罗清严.高压电气设备绝缘技术的研究[J].商品与质量・焦点关注，2012（6）：252-253.
论文作者:李锐锋,施叶玲,连三山
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/16
标签：高压论文; 电气设备论文; 绝缘体论文; 电压论文; 介质论文; 设备论文; 电阻论文; 《电力设备》2018年第33期论文;