高电压绝缘技术论文(2)
高电压绝缘技术论文
高电压绝缘技术论文篇二
探究高电压设备绝缘老化及状态检修技术
摘 要：近年来，电力设备状态检测技术不断进步，检修技术不断发展，我国电网电力高电压设备的运行状态逐年稳定。电网维护工作人员对电力系统中高电压设备绝缘老化问题的职业水平不断完善，检测人员个人素养不断提高，使得电网电力安全维护工作越来越缜密， 这大大保障了电网的安全运行、稳定运行和有序运行。促进了国家电网的稳定发展，提高了人们用电的稳定性和安全性，为社会的稳定发展作出巨大贡献。
关键词：高电压设备;绝缘老化;状态维修
一、高电压设备的绝缘老化
根据目前的研究现状来看，对于绝缘材料在电场中的老化规律还没有一个严格的理论体系。而在实际的应用中，通常利用 L=K /En来充当绝缘材料老化规律的理论依据。其中K 是一个常数，大小由绝缘材料的性质来决定;E 为绝缘材料外部电场;n 主要代表了电压负荷系数，大小主要是根据一定的电压和温度测定而来的。经过长期的实践，很多专业人员都认为绝缘材料发生电老化的原因都是因为其外部电压大于了起始电压，并且如果绝缘材料的电场阀值大于其所附加的外界电场，那么相应的绝缘材料就能达到理论上的寿命无限性。上述对于电老化的理论阐述虽然被广大的研究人员和应用人员所普遍接受，但是还有一部分的学者对此抱有不同的理念。比如部分的学者认为高电压设备绝缘材料的电老化是一个渐变的过程，与电场阀值并没有太深的联系。这种观点测量方式较为清晰，并且理论过程也很明确，但它不能解释高电压设备绝缘材料在电压超过一定数值时突然发生的电流上升现象。因此在实际应用中，有经验产生的电场阀值在解决高电压设备绝缘材料的电老化方面，有很广泛的应用。
(一)热老化
高压电气设备在运行中产生的热量导致绝缘材料的温度升高。温度升高影响绝缘材料的寿命。1930 年V.M.Montsinger首次提出了绝缘材料的寿命与温度之间的经验关系即10℃规则，认为温度每升高10℃则绝缘材料的寿命约减半。但实际上，不同绝缘材料的老化速度应该不同，因此10℃规则不能简单地应用于所有的绝缘系统。1948年Dakin提出的新观点认为热老化实为有聚合链分裂等作用的氧化效应，本质为一种化学反应过程，因此应当遵循化学反应速率方程1nL=1nA+B/T。其中，A、B分别是由特定老化反应所决定的常数，L为绝缘寿命，T为绝对温度。该方程的提出，为高温加速老化试验及试验结果的外推提供了理论依据，弥补了Montsinger10℃规则难以区分不同条件下老化的差异的缺点。
(二)多应力联合老化
高电压设备绝缘材料的应用经验表明，其老化的速度与绝缘材料的本身性质和外加应力的类型等有很大的关系。就目前的高电压设备绝缘材料的应用中，应该根据绝缘材料的各种应力类型与持续时间，进行深层次的研究，从而得到绝缘材料的老化规律。在此方面，很多的应用人员都选择电―热联合应力老化的组合方式，来探究绝缘材料的老化规律。在这之中，首先应该认识到高电压设备中普遍存在着机械应力，并且很容易给绝缘材料带来裂纹和气穴，是绝缘材料发生多应力联合老化的重要因素;其次对于长期工作在湿度较大的高电压设备，其绝缘材料的老化还应该综合的考虑湿度的因素，从而在环境条件下探究绝缘材料的老化规律。
二、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庄涛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。
此外，很多的研究和应用人员都认为绝缘材料发生局部放电是其老化的重要原因，因此状态维修应该把引起局部放电的因素考虑在内，进而构建完善的在线监测系统，从而在根源上降低高电压设备绝缘材料老化的速率，全面提高绝缘材料的使用性能和寿命。
三、结束语
近年来，随着我国工业的发展， 在电力系统稳定性、 灵活性以及智能化的研究也在逐渐的深入。 一直以来， 继电保护技术都为促进电力系统的安全有效运行提供了重要的保障， 并且随着新时期智能电网的建设发展， 继电保护技术的发展方向也逐渐开始转向保护、控制、 测量、 计算机化、 网络化、 智能化以及数据通信一体化， 从而有效促进了电力企业的经济效益方面的提高， 推动了企业的电网现代化的发展进程。 随着我国电力发展工作对电气系统要求的日益提高， 在智能电网中， 继电保护技术也需要不断更新和完善， 向着现代化的方向发展，以适应智能电网的发展需求。
参考文献：
[1]杨雁，杨丽君，徐积全，吴高林，徐瑞林，郝建.用于评估油纸绝缘热老化状态的极化/去极化电流特征参量[J].高电压技术，2013(02)：336-341.
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