吳樹平

(廣東電網有限責任公司 東莞供電局 523000)

摘要：近些年來,隨著科學技術的不斷發展,電力設備狀態檢測技術也隨之不斷進步,使得目前我國電網高電壓設備運行的狀態趨于穩定。對于高電壓設備來說,其安全運行在一定程度上可以確保供電穩定性和可靠性。針對這種情況,絕大多數高電壓設備都使用絕緣在線檢測技術，從而有效地解決高電壓設備的絕緣老化問題。本文首先闡述了絕緣老化的主要類型,然后討論分析了絕檢測技術的特點和技術組成,最后詳細說明了高電壓設備的狀態檢修技術。

關鍵詞:  高電壓設備;絕緣老化;狀態檢修技術

0引言

近年來,電力設備狀態檢測技術不斷進步,檢修技術不斷發展,我國電網電力高電壓設備的運行狀態逐年穩定。電網維護工作人員對電力系統中高電壓設備絕緣老化問題的職業水平不斷完善,檢測人員個人素養不斷提高,使得電網電力安全維護工作越來越縝密,這大大保障了電網的安全運行、穩定運行和有序運行。促進了國家電網的穩定發展,提高了人們用電的穩定性和安全性,為社會的穩定發展作出巨大貢獻。

1絕緣老化的主要類型

按照現今的研究狀況來說,絕緣材料在電場中發生老化的規律沒有一個科學的理論體系。經過長時間的討論與研究,大多數專業人士都人為絕緣材料出現電老化的主要原因是由于其初始電壓遠遠小于外部電壓,一旦絕緣材料的電場閾值比其所附加的外界電場的閱值大,那么相關的絕緣材料就可以達到理論上的無限壽命。這種觀點得到了廣泛的認同,但也有部分人士對此報以懷疑的態度,他們認為高電壓設備絕緣材料出現電老化和電場國值并沒有多大的關系,其本身就是一個慢慢變化的過程。

1.1多應力聯合老化

根據絕緣材料在高電壓設備中實際狀況來看,材料老化的速度與施加的外加應力類型以及絕緣材料的材質有莫大關聯。如今在對高電壓設備絕緣性能的研究過程中,必須更深層次分析絕緣材料外加應力類型與材質的特性,從而發現高電壓設備中絕緣材料發生老化的規律。不同的絕緣材質會對環境因素產生不同的影響,材質的特性決定其在使用的時候受到外界干擾以及破壞的難易程度。目前已知的材料外加應力的類型有很多,導致其對材料的影響程度也各不相同,在外界機械應力的影響下,絕緣材料非常容易出現氣穴或者裂縫現象。而絕緣材料對于工作環境的濕度以及溫度十分敏感,如果長期處于這種工作環境下,就會極大的加快絕緣材料的老化速度。因此,對于絕緣材料的多應力聯合老化相關因素的探討,是預防高電壓設備絕緣材料出現老化的一項重要措施。

1.2電老化

由于高電壓設備絕緣材料能夠進行局部放電,因此極有可能造成絕緣材料出現局部絕緣擊穿的現象,嚴重破壞絕緣材料的絕緣性能,隨著擊穿范圍的進一步擴大,導致絕緣能力顯著下降,最終導致絕緣材料的使用壽命急劇縮減。與此同時,局部放電也會導致絕緣材料出現熱老化,一般來說,局部放電產生的電熱能使得絕緣材料在空氣中發生氧化還原反應,甚至導致絕緣材料遭受嚴重的腐蝕,加強電導能力,最終形成了熱擊穿。大多數研究人員認為,當絕緣材料局部放電電壓的初始值大于這種材料的外施電壓的時候,絕緣材料一般不會發生由于電場變化出現電老化的狀況。因此,電擊穿強度的強弱成為判斷材料絕緣老化一項重要的指標。除此之外,絕緣材料耐電的強度也決定著材料的使用壽命的長短。

1.3熱老化

高電壓設備長時間運行中通常產生大量的熱,導致絕緣材料溫度升高。一般來講,絕緣材料的使用壽命與使用過程中溫度損害有直接關系。V.M. Montsinger在1930年提出的10℃規則中指出:絕緣材料受溫度損害十分嚴重,溫度每提升10℃,通常材料的生命周期就縮短一半。雖然因絕緣材料的材質不同受到該規則影響不同,但是絕緣材料溫度損害依然十分嚴重。由 Dakin在1948年提出的新觀點:絕緣材料熱老化的本質是材料的一系列氧化化學反應。這一理論得到廣泛贊同。

2絕緣檢測技術的特點與技術組成

2.1技術特點

高電壓設備絕緣檢測技術具有眾多顯著的特征,一般包括:停電周期大幅減短,在一定程度上減少了控制開關的數量。這一顯著的特征能夠有效的增加電網供電的穩定性和可靠性,對于整個電力系統來說,其在一定程度上大幅增加了電力系統整體的經濟效益。通過絕緣檢測技術對高電壓設備的絕緣性能實施檢測,可以有效避免定期檢修造成的資源浪費以及維修時間安排不合理的問題。與此同時,該技術可以及時發現設備中存在的絕緣缺陷問題,并對其進行及時的反饋和檢修,保證了檢修的高效率,降低維修的成本,增加電力設備正常運行的可靠性。使用檢測技術對高電壓設備的絕緣性能實施檢測,能夠為設備的檢修計劃提高可靠的數據支持,盡可能減少檢修過程中停電的次數,這樣才能確保設備絕緣性能的穩定性,延長設備的使用時間,同時節省了大量的人力以及物力。

2.2技術組成

絕緣檢測技術一般是由絕緣材料的數據處理技術、通信技術、數據分析技術以及數據收集技術等共同組成。數據的收集技術一般都需要大量的檢測傳感器的支持,使用傳感器對全部絕緣材料的運行狀態進行匯總及收集數據,通過特殊的通信技術把收集到的信息與數據傳輸到系統中。經過系統的數據分析技術將整個線路中絕緣數據進行統與歸納,之后使用特定的數據處理技術把計算完成的數據儲藏在系統制定的區域,供后續工作參考以及借鑒。工作人員通過對數據進行比對與分析,進而發現隱患危險點以及故障原因,從而進行老化故障排除以及維護處理工作。絕緣檢測技術實際上就是一種數據濾波技術。在收集到的全部數據中把干擾數據以及無效數據篩選出去,收集有效的數據。使用這種方式對絕緣檢測到的信息以及數據進行相關的分析與處理,分析電氣設備絕緣材料的使用壽命以及老化程度。在對絕緣材料相關數據進行收集的過程中,這種檢測技術的重要組成部分就是收集數據的傳感器,因此,選用高精度的傳感器特別重要。傳感器的靈敏度決定了收集數據的精確性和靈活性,這樣才可以保證最終的研究成果是穩定的、正確的。

3、絕緣老化設備狀態維修

3.1、狀態檢修意義。在傳統的設備絕緣狀況維護中,大部分都是根據定期實驗、定期檢查來查看、控制、維護和保養設備材料的絕緣老化。但這種方式存在很多問題,對于正常運行的電力設備進行停電實驗會造成很大的不變,同時還浪費大量的人力物力財力,對于這種過度維修,在浪費的同時,也可能導致設備出現新的安全隱患。因此,電網現代化設備的實際運行數據成為一個用于預測和評估的重要手段資料,掌握了實際的運行情況,根據數據差異比對,能夠有效判斷出設備當前運行是否處于故障狀況。這樣能及時準確的預判設備的絕緣老化狀態,有效的給定期維護帶來數據支持和重點分析。

3.2、絕緣老化維修的實現。檢測技術的可靠性、方便性和準確性為高電壓設備的絕緣老化維修工作帶來了重要的數據支持。因此根據絕緣材料在不同外界應力和環境影響下老化規律的變化,對高電壓設備絕緣材料運行狀況進行整理對比,確保及時檢測出老化安全隱患。為了更好的掌握絕緣材料的材質特性和受外界應力變化情況,必要的非破壞性試驗不可缺少,同時還應該具備全面的理論知識,為高電壓設備絕緣性能分析提供理論基礎。檢測系統的應用中,一項必須解決的問題顯得特別突出,那就是在簡冊中的變量選擇。通常來說,不同檢測系統的靈敏度不同,選擇的監測檢驗方式也不同。隨著科技的發展,超聲波探測技術不斷應用到設備絕緣老化監測當中,相比傳統的油浸故障分析,超聲波探測技術更加先進、靈敏和可靠,同時也經濟適用。

3.3、絕緣壽命預測。設備運行超過設計使用年限的有很多,通常是如發電機、變壓器之類的,在絕緣性能良好的前提下,不出現設備故障、安全隱患的通常都在繼續運行。可靠地絕緣壽命預測,能夠大大提高變壓器設備的使用年限。變壓器的壽命應該說成是變壓器的“絕緣壽命”。通常絕緣年齡增加到一定程度時,絕緣壽命也就走到了盡頭,設備必須做出相應處理,否則將會成為重點安全隱患。

4結束語

由上可見,影響電網運行的重要安全隱患之一就是高電壓設備的絕緣老化問題。只有依靠非破壞性試驗與在線檢測技術為基礎,對各種高電壓設備的絕緣狀況進行實時的檢測,對電氣設備的發展趨勢以及絕緣狀況進行精確的反應,才可以有效地避免高電壓設備出現安全事故;現場工作人員必須不斷的提高自身的學習能力和技術水平,オ可以為電網的穩定運行做好足夠的保障,為電力企業的發展奠定良好的基礎。

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