浅谈电气设备诊断性试验的重要性

摘要：在高压电气设备的运行过程中，要想保证其运行安全与运行稳定性，做好其绝缘试验及故障诊断工作是非常必要的，电气设备的运行过程中，化学稳定性、热稳定性、机械性能、电气性能等都会对其内部性能产生影响，在其实际的运行过程中，在各种影响因素的作用下，往往会面临各种各样的问题，需要进行处理，其中最为常见的就是绝缘问题，本文就主要针对此予以简单分析。

关键词：高压电气设备；试验；状态诊断

中图分类号：F407 文献标识码： A

引言

在电力系统有着很多电气设备，电气设备的故障可能会使整个系统变得危险，从而对我们和社会造成危害。高压电气设备的试验与状态诊断可以对安全隐患进行清除，保护电气系统安全的运行。因此，高压电气设备进行试验与状态诊断是极为重要的，保证他们的正常运行，才能保证电力系统安全稳定运行。本文针对高压电气设备的试验与状态诊断的方式进行论述。

一、高压电气设备的试验分类及试验设备简单介绍

高压电气设备运行过程中，会对其实施各种不同类型的试验检测，主要有：鉴定性试验、特殊诊断试验、大修试验、定期试验等，对各种试验进行简单介绍，主要表现为：

1、定期试验

这是一种不间断的、定期试验形式，开展相关试验的主要目的是为了找出高压电气设备中内部零部件潜在的隐患或者缺陷，常见的有：绝缘油试验、交流耐压试验、直流耐压试验、直流泄露试验、介质损耗因素、电阻绝缘性能试验、溶解在油中的气体色谱分析等。

2、大修试验

这主要是指在高压电气设备大修过程中，实施的相关检查实验项目，常见的有：机械实验项目、油箱密封试验、局部放电试验、心螺栓绝缘电阻试验等。

3、特殊诊断性试验

这主要是对于在大修试验或者是定期试验过程中的结果存在疑议的地方进行试验，也可以是由于在大修及定期试验过程中发现存在问题，但是没有找出具体的问题点，就需要实施相关的故障判断措施来进行试验，常见的有：氧化锌避雷器工频参考电压试验、振动试验、短路阻抗、空载电流试验等。

4、鉴定性试验

开展这类试验的最主要的目的是为了对被鉴定高压电气设备的使用情况进行判断，并对其使用寿命进行有效的预测，并为需要更换的设备做好相关的前期准备工作，常见的有：油中糠醛含量试验、变压器绝缘纸聚合度试验、调相机或者发电机的定子绕组绝缘老化鉴定试验等。

随着社会市场经济的发展，在高压电气设备试验过程中，应用到的各种试验设备已经逐渐实现机械化与数字化的转变，这使得其检测效率及检测精度有了显著提升，高压电气设备的测量仪表全部实现了计算机自动化数字化仪表显示，卖数方便在、精确便于判断。电子示波器实现高精度数字存储以后披形显示和测量值能够离线分析并且可以随时进行打印，测试分析手段有所增加。一些高压实验的项目逐渐完善，如滓联谐振试验装置的功率和电压等级均有提高，能够为大容量试品交流耐压设备进行实验实验过程可以自动计时，时时显示吸收比值和极化指数值。

在线监测仪器仪表得到广泛应用。电气设备实现了在线监测，并且是在运行电压下不间断进行的在检测精度及准确度方面比停电测试时大大提高并且能够及时发现设备内部的早期缺陷。目前，在这方面应用较好的是发达国家通过应用及时检测出设备初始阶段的一些缺陷并且对缺陷及时进行了检修消除勒令事故隐患避免了事故的发生从而显著地提高供电的可靠性。

二、高压电气设备的试验

1、泄漏电流试验

泄漏电流的测试仪表是直流兆欧表，其工作电压在2.5KV以下，远远低于一些电气设备的工作电压。当仪表的测量电压难以满足测试要求时，测试就采用加直流高压得方式，对电气设备的泄漏电流进行测量。当高压下的泄漏电流大于低压下的电流时，表明高压下的绝缘电阻小于低压下的电阻，即电气设备存在缺陷。泄漏电流的测量与绝缘电阻的测量原理上区别不大，但是前者有以下特点：试验电压远远高于兆欧表，容易检查出绝缘自身的缺陷，进而检查出尚未贯通的集中性缺陷；更有利于分析绝缘的缺陷类型；测量泄漏电流的仪表精度要高于兆欧表。

2、直流耐压试验

直流耐压试验是直流耐压电压较高，它能发现设备受潮、劣化，对发现绝缘的某些局部缺陷具有特殊作用。在进行直流耐压试验过程中会对设备产生一定程度的损害，为检测设备在高压试验下承受的最大电压峰值。便于确定设备的使用范围和选择设备的量程。直流耐压试验的电压比较高，能检查出绝缘的某些局部缺陷，可与泄漏电流测量一起进行。其与交流耐压试验相对比，优点是对绝缘损伤小、试验设备轻便和容易检查出设备的局部缺陷；缺点主要是对绝缘的检查结果不如交流耐压试验更符合实际。

3、交流耐压试验

电力设备在运行中，绝缘在很长的时间内受到一些外界因素的作用会慢慢的变坏，发生故障。在这其中有整体变坏和部分变坏的分别。交流耐压试验主要是关于电力设备绝缘强度的检验，是预防性试验的一项重要内容。交流耐压试验能直接鉴定电气设备绝缘强度大小，采用这种方法能直接检查出电气设备的集中性缺陷，是保证设备绝缘性能好坏、避免因绝缘引起安全事故的重要措施。交流耐压试验有的时候进一步发展设备绝缘中的一些弱点，所以在进行交流耐压试验之前，必须测量设备的绝缘电阻、泄漏电流和介质损耗因数等，只有这些试验测量结果符合要求才能进行设备的交流耐压试验。如果测量结果不符合要求，应对设备进行检修，以免交流耐压试验对设备造成绝缘损伤。所以，在在电气设备的试验中交流耐压试验是电力设备绝缘强度判断的有效手段，对电力设备有着很大的意义。

4、绝缘电阻试验

绝缘电阻试验主要对电气设备绝缘进行检验，并且是绝缘试验中一种比较常规简单的方式。如果电气设备绝缘受潮，表面变脏，留有表面放电或击穿痕迹时，其绝缘电阻会显著下降。绝缘电阻试验适用于检测贯穿性缺陷和普遍性缺陷。电气设备绝缘吸湿程度也会随着周围环境的改变而发生改变，电气设备的绝缘电阻随温度改变而改变的，改变的程度不同与绝缘的种类有关。同时在被试物的表面发现脏污或受潮的现象，会导致表面电阻率减低，绝缘电阻也会下降。在测试的过程中，我们必须设法消除表面泄漏电流的影响，以获得正确的测量结果。对有剩余电荷的被试设备进行试验时，会出现虚假现象，由于剩余电荷的存在会使测量数据虚假地增大或减小，但是在试验前必须做到充分放电。在不断地应用中，我们也发现兆欧表的容量对绝缘电阻试验中的结果会有影响作用。

三、高压电气设备的状态诊断

1、高压电气设备运行状态的监测

高压电气设备状态监测工作的参照对象为高压电气设备诊断的目的，其基础为准确的装置及方法检查测量高压设备状态信息，依据为高压电气设备状态测量反馈信息，并在免干扰的环境中真实地反映出高压电气设备的运行状态。此外，高压电气设备状态监测工作亦采用了设备故障监测模式，其在提升变电站高压电气设备运行状态的可靠性、维护电力系统的正常运行方面发挥着重要的作用。

（1）状态监测特征量的合理选取

近年来，传感技术得到了快速的发展，其也加大了高压电气设备允许被监测的状态量。现阶段，高压电气设备常用状态监测包括变压器、电容设备、氧化锌避雷器及高压断路器等。变压器：SF6气体绝缘变压器、充油变压器、环氧树脂浇注绝缘变压器等的监测。监测特征量：油中溶解气体的含量、局部放电、绕组变形、铁芯接地的电流、高压套管的介损等。电容设备：电容器、电容式电压互感器、电流互感器、电缆等的监测。监测特征量：泄漏电流、值电容、介损等。氧化锌避雷器：可检测总电流及阻性电流的监测。高压断路器：监测特征量包括闸线卷电流、操作机构行程、速度与机械振动等。

（2）状态监测间隔期的确定

高压电气设备状态维修的依据为状态监测方式检查设备故障情况，且根据设备故障反馈的信息制定出针对性强的处理办法，以防电气设备功能故障的持续恶化或对其他电气设备的不良影响。针对这一问题，合理确定状态监测的间隔期便显得尤其重要，即以设备状态检测为主要手段，对设备运行情况予以判断，以排除设备隐患。

2、高压电气设备的绝缘诊断

（1）绝缘电阻诊断试验

通常有两种实验方法吸收比试验和极化指数试验。吸收比试验时发现变压器吸收比不符合标准厂些变压器为新出厂的但是其绝缘值非常高河以出版判断为不合格产品。极化指数试验能够比较快速的做出判断因此就实验介质来讲服收比试验所用时间较短（通常为一分钟）极化过程在复合介质中还没有充分反映即停止不能真实、有效反映绝缘的本来面目。极化指数试验所用的间较长通常为10分钟复合介质过程虽然没有完成但反映已经基本结束处于稳定阶段能够比较准确的反映高压电气设备的绝缘情况。

（2）电场干扰下设备介损测量过程中的抗干扰方法

常用方法有异频法、电子移相抵消法、电源倒向和自动计算法等。实际应用表明，电源倒向和自动计算方法的干扰较大误差较大而异频法和电子移相抵消法是在新兴的实验方法不断能够得到准确数据而且操作起来非常方便能够大大提高工作效率。

（3）内衬层及外护套测量过程中的绝缘电阻试验

35kv及以上绝缘电缆通过测量外护套和内衬层的绝缘电阻试验可以发现潜在的缺陷，35kV以下时利用直流耐压试验也能对橡塑绝缘电力电缆起到很好的检查效果。

（4）其他常用的监测试验

对GIS组合电器、大型发电机等设备采用工频串联谐振方法进行实验对油中溶解气体的色谱分析能够发现变压器缺陷；局部放电试验能够有效判断电流互感器体绝缘缺陷；变压器油中含水量、油中含糠醛量和绝缘纸板聚合度试验可以判断高压电气设备是否需要更换绝缘庆流工频参考电压试验可以判断氧化锌避雷器是否合格。

结束语

高压电气设备绝缘试验能够分析和诊断设备运行状况肩利于发现高压电气设备运行过程中的问题发现设备潜在的隐患，还能预测电气设备的使用寿命。设备绝缘试验为提高电气试验设备的工作效率提高了强大的技术支持。本文就主要结合高压电气设备的实际运行特点，对其绝缘试验分类及诊断方法进行了简单分析。

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