电气设备绝缘预防性试验的有效性

魏芝荣

摘要：电力系统及其用户的高压电气设备在运行中会承受各种电压的作用，包括长期工作电压、工频电压升高、操作过电压及雷电过电压等。如果电气设备存在某种绝缘缺陷而使其绝缘性能和强度下降，就可能发生电气设备的绝缘事故。

关键词：电气设备；预防性试验；有效性

2014年7月7日，三门峡项目部#3脱硫B浆液循环泵电机电缆单相绝缘击穿，对地放电，进线电源开关零序保护动作，开关跳闸，6kV脱硫Ⅲ段母线失压，#3脱硫排放超标。事故原因判断为#3脱硫B浆液循环泵电缆有制作、敷设过程中形成的原始创伤，造成电缆局部绝缘降低，电机启停过程中瞬时过电压在绝缘薄弱处形成局部轻微放电，由于累计效应造成绝缘薄弱点逐步劣化，最终导致故障点绝缘被击穿，持续对地放电，开关跳闸。

为保正电气设备的安全可靠运行，定期进行设备绝缘预防性试验是十分必要的。

一、绝缘技术监督及电气设备预防性试验概述

电气设备绝缘的作用主要是用来让带电导体对地和其他部件隔离开来，使具有相同电位的不同相带电导体分隔开来，或将具有不同电位的带电导体分隔开来。运行中，如果电气设备的绝缘遭受破坏，导致击穿，就会造成电网的短路，发生设备的绝缘损坏或爆炸，甚至酿成电网大面积停电的严重事故。因此，保证电气设备的绝缘水平，对电力系统的安全可靠运行是至关重要的。

电气设备在投入运行以后，要承受各种工作条件的考验，如过电压、过电流、长期发热、电弧高温、机诫力或电动力的作用，雨、雪、潮湿、脏污和化学污染等大气条件的影响。这些因素都可能造成电气设备绝缘内部产生缺陷，或者受潮、劣化，使绝缘的耐电强度降低，最终导致击穿损坏。

电气设备预防性试验是绝缘技术监督工作的重要手段，是保证电气设备安全运行的重要措施，包含设备的特性试验、绝缘性能试验、绝缘强度试验和绝缘在线监测等内容。通过绝缘试验，可及时反应电气设备绝缘的变化趋势，掌握绝缘性能，检验绝缘是否具有必要的电气强度，及时发现电气设备绝缘内部隐藏的绝缘缺陷，并通过检修加以消除，严重者予以更换，以免电气设备在运行发生绝缘击穿，造成停电或设备损坏等不可挽回的损失。因此，电气设备预防性试验的有效性是绝缘技术监督工作成败的关键，必须对电气设备的全过程进行有效的监督。

二、绝缘缺陷的分类

电气设备的绝缘缺陷通常可以分为两大类：一类是集中性缺陷。例如，电机绝缘局部磨损挤压破裂；电缆、套管等由于生产过程中存在的气隙，工作电压下发生局部放电，逐步发展到绝缘损坏；外力造成设备机械损伤，使绝缘受潮或侵入导电物质，也会造成绝缘的集中缺陷。另一类是分布性缺陷，指的是电气设备整体绝缘下降。例如电机、变压器、等设备绝缘中的有机材料，外层受潮或整体受潮；固体绝缘材料的电老化变质等。

电气设备绝缘如果存在上述缺陷，其电导、极化、损耗特性和耐电强度都会随之改变。我们就可以通过各种不同的电气试验方法，检测出潜伏的绝缘缺陷。

三、预防性试验方法的分类

电气设备绝缘预防性试验的方法可以分为非破坏性试验和破坏性试验两大类。

非破坏性试验是指在较低电压或其它不会损伤绝缘的办法下，检测绝缘的各种特性，由试验结果分析、判断设备绝缘内部是否存在缺陷。

1、绝缘电阻的测量

例如，测量电动机绕组绝缘电阻的目的是检查电动机带电部分的绝缘是否良好，有无缺陷或受潮。对于电动机来说，能否进行耐压试验或能否正常投入运行，首先需测试绝缘电阻正常。

绝缘电阻和吸收比试验对于变压器绝缘的检查具有较高的灵敏度，它能有效地检查出绝缘受潮和局部缺陷，因此对电气设备的绝缘电阻及吸收比试验可以有效的检测出设备的部分缺陷。

有时绝缘虽然存在某种局部缺陷（如局部放电），但相间绝缘和相对地绝缘仍保持良好，绝缘电阻很少下降，甚至无变化，测量绝缘电阻就不能发现该类型的缺陷，因而需要采用其他试验项目来检测。

2、直流电阻的测量

测量直流电阻的目的，是为了检查绕组有无断线和匝间短路，焊接部分有无虚焊或开焊、接触点有无接触不良等现象。测量绝缘电阻、直流电阻和泄漏电流，这些试验虽然能有效地检测绝缘缺陷，但由于所加试验电压低，不能可靠地判断绝缘的耐电强度。

破坏性试验系指交流耐压试验，可发现比较严重的集中性缺陷。例如对6KV高压电机作交流耐压试验时；如电机受潮或者是端部绝缘有损则交流耐压时易击穿。交流耐压对绝缘的考验是很严格的，特别是它能够暴露绝缘中存在的危险性较大的集中性缺陷，保证绝缘有一定的抗电强度。然而，交流耐压试验所施加的试验电压高，可能会给绝缘带来一定程度的损伤和积累效应。对于固体绝缘，一旦交流耐压试验中发现绝缘击穿，就完全丧失了耐电性能。应当指出，交流耐压试验是破坏性试验，应当在非破坏性试验合格后才能进行。如果通过非破坏性试验已经检测出绝缘缺陷，应先进行检修处理合格后再做交流耐压试验，以免造成不必要的绝缘损伤。

四、预防性试验结果的分析和判断

《电气设备绝缘交接和预防性试验规程》对各种电气设备的预防性试验项目、周期和标准作了规定。在实际工作中，试验项目应力求有效，对不同性能的设备往往需要侧重于不同的试验方法；试验周期要根据电气设备绝缘在运行中的劣化速度、运行经验、工作量大小等因素决定，试验数据应作必要的温度、湿度、海拔高度等修正与换算，然后与历次试验结果或同类设备试验结果比较，进行综合分析判断。另外，每一种试验方法只能发现某一方面的绝缘缺陷，因此，单独靠一种试验方法，有时很难判断绝缘好坏，必须根据各种试验方法的特点和试验结果，互相比较与补充，力求作出准确的判断。这就要求我们在实际工作中掌握各种试验方法，注意提高综合试验分析的能力。

做好绝缘监督工作能有效地降低电气设备的故障率。电气设备绝缘预防性试验结果对判定电气设备能否继续长期稳定安全运行起着不可替代的作用，因而如何对试验结果做出正确的分析和判断则显得更为重要，一般应进行下列三步：

1、与被试设备出厂试验数据进行比较，全面分析设备绝缘变化的规律和趋势；

2、与同类型或不同相别设备试验结果进行比较，寻找异常；

3、将试验数据与《电力设备预防性试验规程》技术标准作比较，判断是否超标，判断设备是否有局部缺陷或某部位有薄弱环节.综合分析判断有一定复杂性和难度，我们不能单纯、教条地逐项对照《电力设备预防性试验规程》技术标准.特别当试验结果比较接近技术要求限值时，更应综合考虑气候、测量仪器可能产生的误差及要考虑操作人员的技术素质等因素.综合分析判断。很大程度上决定于判断者的工作经验、理论水平、分析能力和对被试设备的结构特点、采用的试验方法、测量仪器及测量人员的素质。

通过绝缘试验，可以发现一些带有共性的缺陷，制订有针对性的反事故措施，保证电力系统安全、经济运行。