（银川能源学院宁夏银川750105）
摘要：随着社会经济的快速发展，电气工程成为人们关注的重点，现阶段，电力系统的组成结构中包括诸多的电力设备，这是电力企业安全可靠供电的重要基础。但这些电力设备在长期运行过程中，在电压、温度、化学、物理等因素作用下，不可避免的会发生故障，在电力设备故障中其绝缘性能下降是较为常见的故障，一旦绝缘性能下降，则会给电力系统的正常运行带来较大的影响，甚至导致事故的发生。本文针对高压电气设备绝缘预防性试验进行了分析与研究。
关键词：高压；电气设备；绝缘预防；试验
一、绝缘预防性试验的重要性及分类
1.1绝缘预防性试验的重要性
电气设备绝缘预防性试验是保证设备安全运行的重要措施。通过试验,掌握设备绝缘状况,及时发现绝缘内部隐藏的缺陷,并通过检修加以消除,严重者必须予以更换,以免设备在运行中发生绝缘击穿,造成停电或设备损坏等不可挽回的损失。绝缘预防性试验可分为两大类:一类是非破坏性试验或称绝缘特性试验,是在较低的电压下或用其他不会损坏绝缘的办法来测量各种特性参数,主要包括测量绝缘电阻、泄漏电流、介质损耗角正切值等,从而判断绝缘内部有无缺陷。实验证明,这类方法是行之有效的,但目前还不能只靠它来可靠地判断绝缘的耐电强度。另一类是破坏性试验或称耐压试验,试验所加电压高于设备的工作电压,对绝缘考验非常严格,特别是揭露那些危险性较大的集中性缺陷,并能保证绝缘有一定的耐电强度,主要包括直流耐压、交流耐压等。耐压试验的缺点是会给绝缘造成一定的损伤[1]。
1.2绝缘预防性试验的主要分类
非破坏性试验：指在较低电压下，用不损伤设备绝缘的方法来判断绝缘缺陷的试验。这类试验对发现缺陷有一定的作用与有效性，但此类试验电压较低，发现缺陷的灵敏性还有待于提高。但目前这类试验仍是一种必要的手段。
破坏性试验：如交流耐压、直流耐压试验，用较高的试验电压来考验设备的绝缘水平。此类试验的优点是易于发现设备的集中性缺陷，缺点在于电压较高，个别情况下有可能给被试设备造成一定损伤。应当指出破坏性试验必须在非破坏性试验合格后进行，以避免造成绝缘的无辜损伤乃至击穿。
二、绝缘预防性试验的基本原理
2.1绝缘电阻的测试
绝缘电阻的测试是电气设备绝缘测试中应用最广泛、试验最方便的项目。绝缘电阻值的大小,能有效地反映绝缘的整体受潮、污秽以及严重过热老化等缺陷。绝缘电阻的测试最常用的仪表是绝缘电阻测试仪(兆欧表)。
2.2泄漏电流的测试
一般直流兆欧表的电压在2.5kV以下,比某些电气设备的工作电压要低得多。如果认为兆欧表的测量电压太低,还可以采用加直流高压来测量电气设备的泄漏电流。当设备存在某些缺陷时,高压下的泄漏电流要比低压下的大得多,亦即高压下的绝缘电阻要比低压下的电阻小得多。测量设备的泄漏电流和绝缘电阻本质上没有多大区别,但是泄漏电流的测量有如下特点:①试验电压比兆欧表高得多,绝缘本身的缺陷容易暴露,能发现一些尚未贯通的集中性缺陷。②通过测量泄漏电流和外加电压的关系有助于分析绝缘的缺陷类型。见图1。③泄漏电流测量用的微安表要比兆欧表精度高。
2.3直流耐压试验
直流耐压试验电压较高,对发现绝缘某些局部缺陷具有特殊的作用,可与泄漏电流试验同时进行。直流耐压试验与交流耐压试验相比,具有试验设备轻便、对绝缘损伤小和易于发现设备的局部缺陷等优点。
三、绝缘预防性试验的方法
3.1直流耐压试验
早先的直流高压发生器大都使用工频高压经过高压硅堆整流以后获得直流高压。这种试验方法的设备体积大，纹波系数高，稳定度差，现已经很少采用，一般只在少数实验室，精度要求不高的场合才会出现。在此基础上，研发出工频倍压整流高压发生器，具有过载能力强、电路简单、故障率低等特点，但是因为是工频倍压，所以大都没有闭环反馈，高压稳定度不强，继电器控制回路时的保护动作不快，没有达到迅速切除故障，缩小事故的影响面。
3.2绝缘电阻试验
绝缘电阻试验一般是运用固定输出电压而且能够直接得到度数的仪表进行，规定加压60s以后得到的度数即为电气设备的绝缘电阻。吸收比测试，是指在测定产品不同的情况下，检测电气设备绝缘电阻比值的试验，吸收比可以反映变压器和大型机电设备的绝缘体受潮程度以及局部缺陷，得到的成果比较灵敏，一般情况下如果在常温下吸收比低于1.3的时候就可以认为绝缘体已经受潮或者有缺陷出现[2]。
3.3介质损失角试验
在一定程度上，设备的绝缘缺陷和介质损耗是密切相关的，而且和试品体积成正比关系，试验时根据测量的电位体积的tgδ，即介质损失角，就可以了解绝缘的基本情况，值的大小反映出绝缘材料单位体积里介质损耗情况，体现了其绝缘性能。
使用浸渍或是填充绝缘材料的高压电气设备，比如定子线圈、套管、线缆电压互感器等设备，由于制造工艺和运用过程里会出现冷热变化，就可能会在介质里留下间隙，而间隙中存在的空气在电场强度增大到一定程度时就开始游离，造成介质损耗，局部温度过高等，游离还可能会产生氮氧化物、臭氧等，很容易造成绝缘材料的分解、腐蚀、老化。
3.4高频震荡波试验
高频震荡波试验是由国际大电网会议工作组推荐的新方法，主要使用在110kV及以上的高压电缆。高频震荡波试验的原理是通过直流的高压发生器给充电电容C1充电，等达到了预定的幅值时球隙放电，对被试品进行充电，达到预定幅值以后球隙停止放电，试品上试验电压分别通过电感线圈和被试品电缆、电阻R1、R2形成了震荡放电回路，在试品上得到的是一个kHz数量级的衰减振荡波电压。这种试验能够容易的通过试品得到需要的高电压，需要的现场电源用量不大，对水树类型绝缘缺陷和机械损伤发现效果比较好，但是这种装置需要的装置有高压电容、高压电抗器和球隙点火控制装置，造成现场的使用不便；高频振荡波试验没有高的效率，在遇到较长电缆线路上的高频电压波衰减问题就很难应对，即长时间传播后很难保持电压波的幅值[3]。
四、绝缘预防试验结果的分析和判断
①与被试设备出厂试验的数据进行比较，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的设备的试验结果进行比较，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，进行综合分析，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。
综合分析判断有时有一定复杂性和难度，特别当试验结果比较接近技术要求限值时，更应综合考虑气候条件的影响、测量仪器可能产生的误差以及要考虑操作人员的技术素质等因素。
结语
总之，电气设备绝缘预防性试验工作是电力设备运行管理中不可或缺的一项基础性工作，对电力设备的长期稳定安全运行起着决定性作用。随着科技的快速发展，电气设备绝缘预防性试验设备和技术也在不断更新，从而真正提高电气设备绝缘预防性试验工作的地位，切实加强对电气设备绝缘预防性试验工作的领导和实施。
参考文献
[1]丁德榜.汽车爬陡坡试验方法的研究[J].山东工程学院学报,2010(04).
[2]王西龙,罗根松,朱赛赛,王玲玲.罗茨真空泵试验方法的研究[J].真空,2011(02).
[3]马玉珍.高压电气设备的绝缘预防性试验分析[J].科技创新与应用，2014.
[4]施伟，邱毓昌，张乔根.高电压工程基础.北京：机械工业出版社，2006.
[5]周泽存等.高电压技术：2版[M].北京:水利电力出版社，2004.
[6]国家标准：GB/T311.2-2002.绝缘配合[S]北京：中国标准出版社，2003.
作者简介
张彦迪（1979.6―）女，宁夏中宁人，西安交通大学控制工程硕士，讲师；研究方向：电气工程及其自动化。