（云南电力技术有限责任公司 云南昆明 650217）
摘要：对于高电压设备来说，其安全运行将更大程度保证供电的有效性和高质性。基于此种情况，大多数高电压设备都采用绝缘在线检测系统，从而及时并有效的解决高电压设备的绝缘老化。本文首先说明了绝缘老化主要类型，然后分析了绝缘监测技术组成和技术特点，最后详细阐述了高电压设备状态检修技术。
关键词：高电压设备；绝缘老化；状态检修；绝缘寿命
一、绝缘老化主要类型
（一）热老化
高电压设备长时间运行中通常产生大量的热，导致绝缘材料温度升高。一般来讲，绝缘材料的使用寿命与使用过程中温度损害有直接关系。V.M.Montsinger在1930年提出的10℃规则中指出：绝缘材料受温度损害十分严重，温度每提升10℃，通常材料的生命周期就缩短一半。虽然因绝缘材料的材质不同受到该规则影响不同，但是绝缘材料温度损害依然十分严重。由Dakin在1948年提出的新观点：绝缘材料热老化的本质是材料的一系列氧化化学反应。这一理论得到广泛赞同。
（二）电老化
高电压设备绝缘材料的局部放电，可能引起绝缘材料的局部绝缘击穿，绝缘性能遭到破坏，并逐步扩大击穿范围，使得绝缘能力降低，引起绝缘材料使用寿命减少。同时局部放电也会引起材料热老化，通常来讲，局部放电产生的热量促使绝缘材料与活泼性气体发生氧化反应，甚至使绝缘材料遭到腐蚀，增加电导能力，最后形成热击穿。很多研究学者认为，如果绝缘材料局部放电的电压起始值高于该材料的外施电压时，绝缘材料通常不会出现由电场变化引起的老化现象。电击穿强度因此成为评价材料绝缘老化的一项重要标准属性。绝缘材料的耐电强度，决定了材料的使用寿命周期。
（三）多应力联合老化
对于绝缘材料在高电压设备中的应用实验表明，材料老化的速度通常与绝缘材料材质和施加的外加应力类型有很大关系。当前高电压设备的绝缘性能研究过程中，应该深成次研究绝缘材料的材质特性和外加应力类型，继而找到高电压设备中绝缘材料的老化情况规律。不同的绝缘材质，对环境因素的影响结果不同，材质特性决定其在使用过程中受到外界干扰破坏的难易程度。材料外加应力类型的多样化导致对材料的影响程度差异很大，绝缘材料受到外界机械应力影响，容易产生裂缝或者气穴。而绝缘材料对于工作环境湿度、温度异常敏感长期处于不宜条件下，导致绝缘材料老化程度大大加深。所以对于绝缘材料的多应力联合老化因素探究，在预防高电压设备绝缘材料老化中是一项重要措施。
二、绝缘监测技术组成和技术特点
（一）技术组成
设备绝缘监测技术主要是由绝缘材料部分的数据采集技术、数据分析技术、数据处理技术和相关通信技术等共同组成。数据的采集技术通常使用较多的监测传感器支持，通过传感器对各种绝缘材料的工作状态进行采集、汇总数据，利用特殊通信技术将采集到的数据传输到系统中。系统通过数据分析技术对整个电路中绝缘数据进行分析归纳，并采用特定数据处理技术将计算好的数据存储到系统特定区域，供参考调用。工作人员通过对数据的分析，找到故障原因或者隐患危险点，进行维护处理和老化故障排除。绝缘监测技术从本质上讲就是一种数据滤波技术。将采集到的复杂的信号中排除干扰信号，对不规则信号处理过滤，并提取有效信号数据。通过这种方式对绝缘监测到的数据进行处理、分析，判断电气设备绝缘材料的老化程度及使用寿命。在绝缘材料相关数据采集的过程中，采集传感器是该监测系统最重要的组成部分之一，选择高精度传感器显得尤为重要。传感器的灵敏度据定了采集数据的灵活性和准确性，这样才能确保最后的研究成果是真确的、稳定的。
（二）技术特点
高电压设备的绝缘监测系统通常具备许多鲜明的特点，主要有：
停电时间减短，各种开关控制数量减少。这一特点明显提高电网供电稳定、持续性能力，对于整个电力系统来讲，这样大大提高了电力系统的整体经济效益。
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应用绝缘监测系统对高电压设备绝缘性能进行监测、检修，能够有效避免维修时间不合理安排问题和定期检修带来的浪费资源。同时该系统能够及时发现设备中的绝缘缺陷问题，作出及时报警，及时维修，保证检修高效率，维修低成本。提高电力设备正常运行的安全可靠性。
通过监测系统，对高电压设备绝缘性能进行监察检测，为设备检修工作提供有效数据支持，能够大大减少绝缘检修过程停电次数，保证及时发现缺陷并及时维护处理。这样能够保障设备绝缘性能持续稳定，设备使用寿命延长，并且节省人力物力，改善电网安全稳定运行。
三、基于绝缘老化的高电压设备状态维修
（一）状态维修的意义
由于高电压设备绝缘材料的老化是一个过程，并且一旦老化严重，将带来重大的事故，这就决定了对于高电压设备绝缘材料进行传统的定期维修和离线实验是不可行的。传统的维修不仅会因为盲目的维修过程而大大浪费不必要的人力物力，还会因为过度维修而给高电压设备带来新的故障隐患，同时还不能很好的检测到绝缘材料的绝缘缺陷，从而给高电压设备的正常安全运行带来了一定程度的干扰。基于此种情况，对高电压设备绝缘材料进行以在线监测为主、离线试验为辅的状态维修是非常有必要的，同时也给高电压设备绝缘材料的老化处理带来了积极的意义。
（二）高电压设备绝缘老化状态维修的实现
首先，对于高电压设备绝缘老化的状态维修需要准确可靠、简单易行的在线监测技术作为支持，并在维修绝缘材料的时候提供有效可行的意见。在这之中，应该对绝缘材料在各种应力和环境条件下的老化规律进行整理，并结合当前的运行环境对绝缘材料进行科学的分析，把绝缘材料的运行现状与变化方向直观的展示出来。因此，对绝缘材料进行非破坏性试验分析是非常有必要的，并且还应该利用相应的理论知识把分析结果转化为残余击穿电压的形式，给高电压设备绝缘材料的老化分析打下坚实的基础。
其次，在线监测在实际应用中还应该解决一系列的问题，比如在监测变量上的选择等。一般来说，不同的绝缘老化监测系统的灵敏度是不一样的，目前应用较为广泛的是油中溶解气体分析与油浸故障分析，其应用方法主要包括油—纸绝缘变压器监测和便携式光电设备监测。此外，随着科学技术的不断发展，超声探测在高电压设备绝缘老化的状态维修中也开始逐渐得到应用。此种新技术相比来说更加的经济实用，并且其检测效果也优于以前检测手段。在此方面，目前应用最广泛的就是脉冲—回声技术，其对于材料的绝缘缺陷等方面有很强的监测力度，通常适用于多层结构的高电压设备绝缘材料。
（三）绝缘寿命预测
设备运行超过设计使用年限的有很多，通常是如发电机、变压器之类的，在绝缘性能良好的前提下，不出现设备故障、安全隐患的通常都在继续运行。可靠地绝缘寿命预测，能够大大提高变压器设备的使用年限。变压器的寿命应该说成是变压器的“绝缘寿命”。通常绝缘年龄增加到一定程度时，绝缘寿命也就走到了尽头，设备必须做出相应处理，否则将会成为重点安全隐患。
结语
综上，高电压设备的绝缘老化问题已经成为影响电网运行的重要隐患之一。只有依托在线检测技术与非破坏性实验为前提，对各类电力设备的绝缘性进行不间断的检测与维护，灵敏的反应电气设备的绝缘情况与发展趋势，才能更好的防止高电压设备绝缘事故的发生，相关工作人员只有不断提高自身的技术水平与学习能力，才能为电力网络的稳定运行做好保障，为经济社会的可持续发展打好基础。
参考文献
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[3]刘利贤. 排灌泵站电机绝缘老化原因探讨与鉴别[J]. 现代经济信息. 2008(06)
论文作者:陈辛
论文发表刊物:《电力设备》2016年第5期
论文发表时间:2016/6/16
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