电力设备绝缘预防性试验与诊断

第1章概述高电压绝缘与检测技术主讲教师：张博Email:zhangbo7973@126.com1电力设备绝缘预防性试验与诊断第1页主要内容1.1电力设备绝缘预防性试验1.2电力设备绝缘预防性试验1.3电力设备绝缘在线检测与诊疗

2电力设备绝缘预防性试验与诊断第2页电力设备是由导电材料、导磁材料、结构材料和绝缘材料组成电力设备绝缘系统材料:固体、液体和气体材料。发电机环氧云母复合绝缘、电缆塑料绝缘（交联聚乙烯、聚氯乙烯、氟塑料等）、绝缘子与套管绝缘（电瓷、玻璃、环氧玻璃纤维、硅橡胶）、变压器中油绝缘、充油电缆中油绝缘、GIS中SF6或SF6混合气体等。电力设备寿命由绝缘结构电气和机械性能决定,绝缘材料绝缘材料品质下降（即通常所说绝缘劣化）将造成电力设备损坏。电力设备运行中60%~80%事故是由绝缘故障造成，所以研究电力设备绝缘检测与诊疗技术，对提升电力设备运行可靠性含有极其主要意义。3电力设备绝缘预防性试验与诊断第3页1.1电力设备绝缘老化及其特征量绝缘缺点分类：（1）集中性缺点，指缺点集中于绝缘某一个或某几个部分，比如局部受潮、局部机械损伤、绝缘内部气泡、瓷介质裂纹等。它又可分为贯通性缺点和非贯通性缺点，这类缺点发展速度较快，因而含有较大危险性。（2）分布性缺点，指因为受潮、过热、动力负荷及长时间过电压作用造成电气设备整体绝缘性能下降，比如绝缘整体受潮、充油设备油变质等。4电力设备绝缘预防性试验与诊断第4页绝缘劣化:可逆、不可逆绝缘老化定义：绝缘在各种原因长久作用下发生一系列化学、物理改变，造成绝缘性能和机械性能等不停下降，则产生了一个不可逆改变，将最终造成电力设备绝缘击穿，这种改变过程即为绝缘老化。5电力设备绝缘预防性试验与诊断第5页电力设备绝缘老化分类（老化因子）：（1）电老化，是指在电场长久作用下电力设备绝缘系统中发生老化。（2）热老化，是指在热长久作用下电力设备绝缘系统中发生老化。（3）机械老化，是指固体绝缘系统在运行过程中受到各种机械应力作用发生老化。（4）环境老化，是指在水分、氧气、阳光辐射、化学尘埃等自然环境条件下和在高海拔地理条件下造成绝缘系统表面老化。6电力设备绝缘预防性试验与诊断第6页绝缘特征量绝缘电气性能：ε、tgδ、γ（ρ）、E0耐压强度、机械强度、绝缘电阻、介质损耗角正切、泄漏电流、局部放电量、油中气体含量、油中微水含量等7电力设备绝缘预防性试验与诊断第7页绝缘老化是时间和老化因子函数，绝缘老化程度要依据其性能改变来确定。当绝缘性能指标到达一些极限值时，绝缘已不能在工作电压下正常使用，其寿命到达使用极限，这些性能指标称为阈值或判据。绝缘检测就是经过各种不一样方法检测电力设备现有绝缘性能，即经过一些试验，测量表征绝缘性能相关参数，把隐藏缺点检验出来。当前，电力运行部门和电力试验研究部门，对于运行中电力设备常采取定时检测和在线监测方法，来判定绝缘系统当前性能。8电力设备绝缘预防性试验与诊断第8页1.2电力设备绝缘预防性试验在设备制造过程中：型式试验、出厂试验在设备运行过程中：交接试验、预防性试验经过试验，掌握电气设备绝缘情况，可确保产品质量或及早发觉缺点，从而进行对应维护与检修，以确保设备正常运行。9电力设备绝缘预防性试验与诊断第9页电气设备预防性试验（1）定义电力设备预防性试验是指对已投入运行设备按要求试验条件(如要求试验设备、环境条件、试验方法和试验电压等)、试验项目、试验周期所进行定时检验或试验．以发觉运行中电力设备隐患、预防发生事故或电力设备损坏。它是判断电力设备能否继续投入运行并确保安全运行主要办法。10电力设备绝缘预防性试验与诊断第10页（2）种类非破坏性试验又称绝缘特征试验，是指在较低电压下或是用其它不会损伤绝缘方法来测量绝缘各种特征，从而判断绝缘内部有没有缺点。破坏性试验又称绝缘耐压试验，是指在高于工作电压下所进行试验。试验时在设备绝缘上施加要求试验电压，考验绝缘对此电压耐受能力。11电力设备绝缘预防性试验与诊断第11页

绝缘耐压试验是在非破坏性试验之后进行，若非破坏性试验已经表明绝缘存在不正常情况，则必须在查明原因并加以消除后再进行耐压试验，以防止不应有击穿。12电力设备绝缘预防性试验与诊断第12页现行电力设备预防性试验主要项目表13电力设备绝缘预防性试验与诊断第13页（3）预防性试验缺点试验时需要停电；试验时间集中、工作量大；试验电压低，诊疗有效性值得研究。在电力设备运行过程中，人们最关心是绝缘结构剩下电气强度，但至今还未找到它与绝缘电阻、泄漏电流及介质损耗角正切等非破坏性试验参数之间直接函数关系，仅凭这些试验项目难以准确、有效地判断电力设备绝缘好坏，也不能确保下一运行周期安全运行，有试验项目试验后还会留有后遗症，这就暴露出常规停电预防性试验本身存在着缺点。14电力设备绝缘预防性试验与诊断第14页1.3电力设备绝缘在线检测与诊疗1、在线监测发展事后维修→时间基准维修→状态维修（在线监测）2、在线监测定义:是指在不影响电力设备运行条件下，即不停电对电力设备运行工况和健康情况连续或定时进行监测，通常是自动进行。3、在线监测系统组成（1）传感器系统，利用各种传感器感知所需电气量或非电气量。（2）信号采集系统，将传感器等到模拟量转换成数字量，应用数字滤波等抗干扰办法进行数据传输。（3）分析诊疗系统，对采集信号进行分析、处理和诊疗。15电力设备绝缘预防性试验与诊断第15页4、在线监测应用技术难点抗干扰电气特征量选取数据分析、诊疗方法，判断标准确实定当前还不能认为在线检测将全方面替换停电预防性试验。这主要因为首先在线检测理论和技