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高压设备绝缘老化及其状态维修探究

2018-12-06李睿

商品与质量 2018年37期
关键词:绝缘材料电场老化

李睿

国网四川省电力公司检修公司 四川成都 610041

本文主要介绍的是我国高电压设备的应用现状及问题所在,较为集中的阐述了造成高电压设备绝缘化的一些原因,并且合理的分析了高电压设备绝缘老化的维修问题,为高电压设备绝缘老化状态的维修迎来了非常积极的指导意义[1]。本文只是做以简单的介绍和分析,希望能对相关工作人员有所帮助,如有不足之处,还望见谅。

1 高压设备绝缘老化分类

1.1 电老化

从目前的一些研究状况来看,绝缘老化的规律还没有一个相对严格的理论体系,但是在实际的生活应用中,绝缘材料在电场中的老化规律的主要理论依据是L=KEN,在这个公式中,K是常数,决定其大小的是因绝缘材料的相关性质,E代表绝缘材料的外部电场,N则是电压负荷系数,依据一定的温度和电压测定可此测出具体的数值,经过漫长的实践,大多数专业人员认为外部电压大于起始电压是引起绝缘材料发生电老化的主要原因,而且如果绝缘材料所附加的外界电场小于其电场阀值,那么理论上这些绝缘材料可以实现无限性的寿命,许多研究人员和应用人员都接受上述对电老化的理论阐述,但是也有一些学者和相关人员并不认同这样的观点,他们有的认为整个材料的电老化过程是非常缓慢的过程,它是逐渐变化的,所以和电场阀值之间的关系不是十分的强烈,在这样的观点下,它有着比较明显的测量方式,也有比较清楚的理论过程,不过在遇到电压超过额定值时,高电压设备的电流突然变大的情况时,就解释的不是那么明确了,所以,在真实的情况下,在处理高电压设备电老化这一问题的时候,相对来说久经沙场的电场阀值应用的更加广阔。

1.2 应力类型叠加老化

绝缘材料经过长期的使用,人们逐渐的总结出一些规律,其中绝缘材料的一些性能,以及各种各样的外加应力都在一定程度上影响着绝缘材料的老化程度。从现阶段应用高压设备绝缘材料的情况中,需要对绝缘材科所受的外加应力这一方面,开展更有深度的探讨和分析,进而从中得出有关绝缘材料老化的分析结果,总结出有关应力联合老化的一些规律。在这一过程中,大部分相关研究者选取的联合方式都是电--热结合造成的应力老化,用这种联合来分析总结有关绝缘材料的一些老化形式和老化速度,在这整个方面,第一个要意识到的应力影响就是机械应力所带来的,因为几乎在所有高压设备中都有机械应力的存在,而这种应力往往会让绝缘材料产生气穴或者裂纹,进一步造成绝缘材料的老化。第二个要考虑的因素就是湿度的影响,有的高压设备会一直在非常潮湿的环境下运行,它的老化程度也不同于干燥条件下高压设备的老化程度,所以这一方面的影响也是值得考虑的[2]。

1.3 热老化

在现实的生活中,高压设备在工作的时候往往会产出非常多的热能,导致绝缘材料的温度也是升高不少。而经过研究发现,绝缘材料的老化程度和温度之间也是有着千丝万缕的关系,其中经常被提起的就是10度规则了,这个规则的具体内容是:绝缘材料的温度被升到比之前多十度之后,它就会衰老一半,寿命变为原来的二分之一,但是,因为每个绝缘材料都是不同的,他们的结构千差万别,所以造成这个规则的不准确性,仅仅能起到大致估算的作用,温度对高压设备老化的影响也不能十分清晰的用公式或者规律来表明,所以只能运用于理论,在真正的计算过程中还是起不到作用的。不同的电机衰老程度受温度的影响如下表1所示。所以,在1948年,又有一个新的理论被发表问世,这种新的理论认为高电压设备之所以会发生热老化,只是因为这些绝缘设备的氧化反应,是这种氧化反应才让高电压设备发生热老化的,而化学反应都是有反应速度的,根据材料发生反应的速率,进而可以实行精确的计算,得到更加准确的结论。

2 在高电压设备绝缘老化的情况下对其进行维修

2.1 为何要进行状态维修

高电压设备在目前的发展状态中是一定会发生老化的,这是一个不可逆转的过程,如果老化到一定程度,也会产生非常不好的安全事故[3]。所以,一味地依据传统方法,采取定期对高压设备进行检查以及维修已经不能再解决问题了,因为这种维修方式是不可取的,这样不仅仅会造成不必要的浪费,例如人力和物力的浪费等等,同时以这种传统的方式维修还可能会造成新的损坏,得不偿失,不能及时的发生真正的问题所在,也让高压设备在不知是否安全的情况下运行,所以,这样做是十分不明智的,那么,就要改变方法,实行新的方案了,主要可以采取在线监测的方法,同时尝试离线试验,并以其作为辅助,会给高压设备老化问题的解决提供新的思路和方案。

2.2 实现高压设备的状态维修

①在维修高压设备的老化时,必不可少的就是技术支持了,那么在这里起到这一作用的就是在线检测技术了,而且它是十分的可信准确的,并且操作是十分简单的,在维修的=过程中能起到非常重要的作用,同时,结合以上对绝缘材料老化的分析,分析各种环境和应力对高压设备的影响,描绘出绝缘材料的运行情况和老化的规律等等,为了进一步分析解决高压设备的老化问题,就需要对绝缘材料做出一些相关实验,这是必不可少的一项内容,在这个过程中结合相关的一些知识,然后将实验结构变成另外一种形式,像是残余击穿电压这样展现出来,在分析高压设备老化之前,有一个非常雄厚的基础作为前提[4]。

②在实践过程中,在线监测还会遇到各种各样的问题,像是选择监测变量这些问题都是需要我们解决的,通常,由于绝缘老化监测系统的不同,会产生不同的灵敏度,在现阶段中,最多的应用就是油浸故障分析,还有就是油中溶解气体分析,而且在这些分析过程中也包含了许多的监测方法,其中也用到了一些设备,包括油——纸绝缘变压器等等。另外,科学发展的越来越迅猛,超声探测也应用的越来越广泛,这都是目前高压设备的状态维修。

③大部分的相关人员认为还有一种原因会造成高电压设备的老化,那就是绝缘材料的局部放电作用,这也是经过研究发现的,所以,在维修的过程中,也应该把这一因素考虑到,不能忽视。同时经过研究表明,在线监测系统能够很好的解决这个问题,它能够在本源上解决问题,让绝缘设备更慢的老化。

3 结语

社会在不断的发展着,经济也更上一层楼,在电力方面的应用也是更加的广泛,有了高电压设备的状态维修,才能让电气设备能够更加安全的工作,对于现今社会的发展做出了非常大的贡献,有着十分重要的作用和意义,本文针对高电压绝缘老化现状及其状态维修做出了科学性的分析和探讨,有逻辑性的讲绘了高电压设备的老化状态,以及提供了一些状态维修方案,因为这些真正的非破坏性实验,为相关的工作人员开了先河,给他们提供了丰富的经验,让他们可以借鉴学习,但是,在不同的地点,不同的高压设备之间都是不大一致的,所以这些方法并不是所有设备都能使用的,因此不能得到良好的应用,那么在真正的实践中,进行一定的改变与优化是必须的,只有这样,才能让维修工作做得更好,才能改变这种现状。

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