无线通讯及绝缘技术

无线通讯及绝缘技术（精选八篇）

无线通讯及绝缘技术 篇1

随着我国电力系统不断发展,高压开关柜以其结构简单、维护工作量小、适合于频繁操作等特点受到广大用户欢迎。目前由于城市供电系统的迅速发展,地铁、高层建筑等设备安装场所对开关柜设备尺寸有一定的限制,因此开关柜设备对小型化、免维护、高可靠性的要求越来越高[1,2]。目前小型化开关柜设备多采用复合绝缘技术以及固体绝缘技术,但产品在运行的过程中绝缘故障率居高不下, 是高压电气设备的薄弱环节,其主要原因是绝缘距离不足以及复合绝缘设计不合理造成[3,4]。

文章主要研究了绝缘层外表面接地以及不同高压绝缘介质不同厚度对电场分布的影响,并采用电场仿真软件Infolytica Elec Net建立简化模型进行有限元分析,结合试验结果以及高电压绝缘技术数学模型得出结论 :(1) 三相高压设备的单相高压导体外绝缘表面接地提高全固体绝缘的工艺性,进一步减小了高压导体的相间距离。(2) 在同一电场中存在两种或多种电介质时,介电常数大的介质内部平均场强比介电常数小的介质内的平均场强小, 根据不同介电常数的介质击穿场强大小,可以通过电场仿真趋势以及理论计算合理设计不同绝缘介质的厚度,并寻找最优解,提高产品的绝缘水平。

1 数学模型

高压电气设备实际应用中,电气绝缘介质通常由几种不同材料组成,下面以双层电介质为例进行计算电场强度E与相对介电常数ε的关系,多层介质中的电场可以按照同样的方法计算[5,6]。

1.1 交流电压下平行板电极间的电场

如图1所示,由于介质各点电感应强度大小相等、方向相同,可得ε1E1=ε2E2,即交流电的情况下,双层电介质中场强之比为E1/E2=ε2/ε1。考虑到E1=U1/d1,E2=U2/d2,U1+U2=U,可得 :

其中,ε1为一种介质的介电常数 ;ε2为另外一种介质的介电常数 (ε1<ε2) ;E1为介电常数为ε1介质中的场强 ;E2为介电常数为ε2介质中的场强 ;U1 为介电常数为ε1介质中的电势差 ;U2为介电常数为ε2介质中的电势差 ;U为两极板的总电势 ;d1为一种介质的厚度 ;d2为另外一种介质的厚度。

根据式 (1) 可以得知,如果d1+d2=K ( 定值 ), ε1<ε2,那么E1=f (d1) 为减函数,同理E2=f (d2) 也为减函数。说明在多种介质的电场中,若绝缘距离一定,介电常数小的介质厚度越小,介质内的场强越大。非匀强电场具有同样的规律,不再赘述。

1.2 同轴圆柱形电极间的电场分布

图2是同轴圆柱形双层电介质的电场分布图, 内外介质的相对介电常数分别为ε1和ε2。介质中的电感应强度都取半径方向。

根据图1和图2可以得出,在高压绝缘结构设计时,如果存在多种介质时,介质介电常数越大,介质内的场强越小,反之亦然。若多种介质的绝缘距离一定,介电常数小的介质内的场强与此介质厚度成减函数关系。因此高压绝缘设计时,减薄介电常数大的介质和充分利用介电常数大的介质的绝缘性能是电场优化设计的理论基础。

2 三相高压导体外绝缘材料表面接地对电场 分布影响

目前高压开关设备多采用复合绝缘,其中主要以固体和气体的复合绝缘为主。在复合绝缘中,三相开关设备相间距太小,会导致气体绝缘介质击穿。其造成绝缘距离无法进一步降低的主要原因是复合绝缘设备电场耐受是由绝缘气体和固体绝缘材料共同承担,固体绝缘介质的击穿场强较高,但气体绝缘介质的击穿场强较低,当相间绝缘距离进一步降低时气体介质首先击穿[5,6,7,8]。因此充分利用固体绝缘介质的绝缘性能是解决此问题的根本。在不改变结构的情况下,通过使高压导体外绝缘表面接地, 优化电场分布,较小设备相间以及对地的距离,便于开关设备更进一步小型化设计。下面分别以普通高压开关设备复合绝缘和优化后的高压开关设备绝缘模型进行仿真对比,给出结论。

2.1 普通高压设备模型仿真结果

如图3所示简化模型模拟普通高压开关设备相间的绝缘,为了简化电场模型,采用无限长的电场模型,说明相间绝缘的电场分布。其中图3仿真设置参数如表1所示。

图4为高压设备相间绝缘简化模型的仿真结果,图4 a) 为相间距160 mm时的仿真结果,最大电场强度约为2.8×106V/m,小于3×106V/m,因此绝缘气体未击穿。图4 b) 为相间距150 mm时的仿真结果,最大电场强度在绝缘气体中约为3.1×106V/m,大于3×106V/m,此时气体已经被击穿。由仿真结果可以得出两相间的最小绝缘距离约为160 mm。

2.2 优化后高压设备模型仿真结果

图5为优化后高压设备相间绝缘简化模型,与图3相比较,在绝缘层的外表面涂抹导电漆或添加金属外壳进行接地,两相导体同时加高压,充分利用了固体绝缘层的绝缘性能。其中所加高压、材料介电常数以及击穿场强见表1( 实际产品在三相开关柜中外绝缘完全接地,引入线与引出线均采用内锥插头型式,再次方便建模研究电场分布 )。

如图6所示的仿真结果,绝缘层表面接地,相间距为160 mm时最大场强集中在环氧树脂内约为1.3×107V/m,小于1.8×107V/m,相距中心距为100 mm时仿真结果与相距中心距160 mm的仿真结果相同。说明此模型绝缘表面接地情况下为全固体绝缘,绝缘强度主要取决于固体绝缘材料的击穿场强, 与气体介质的绝缘性能已无关系。因此可以有效减小相间绝缘距离,并均衡电场。

通过以上仿真结果的对比可以得出 :高压绝缘设备相间绝缘表面接地可以有效减小相间的距离。此方式充分利用了固体介质的绝缘强度,与目前普通的复合绝缘相比,能够有效减小相间距离 ;与全固体绝缘技术相比,具有生产工艺性简单、散热效果好、性价比较低的特点[8]。

3 高压电场中不同介质厚度对电场分布影响

目前的高压绝缘设计中,大多采用固体和气体的复合绝缘,多数设计者为了提高产品的绝缘能力,盲目增加填充在高压导体与接地之间绝缘材料厚度,这种观点不仅造成绝缘材料的浪费,还容易引起产品应力集中而致使开裂,最终导致失去绝缘能力。针对以上情况,合理设计固体绝缘层的厚度可以进一步提高产品的绝缘性能。采用目前小型化断路器室的简化模型来研究绝缘层厚度对电场分布的影响[9,10]。

3.1 简化模型的建立

根据目前现有产品的断路器三相固封极柱的模型建立剖切面的简化仿真模型图,如图7所示。图7简化仿真模型的设置参数如表2所示,其中固封极柱的环氧树脂外壳设置为变量,起始直径为152 mm,然后直径递减4 mm,共仿真7步,直径最终为128 mm。

3.2 固封极柱型断路器模型仿真结果

三相固封极柱剖切面模型电场仿真结果如表所示。

3.3 仿真结果分析

根据表3仿真结果数据对比可得出以下结论 :高压设备相间以及对地绝缘采用复合绝缘时,减小介电常数大的介质厚度可以减小整体的电场集中场强,当场强降低到一定程度,介质厚度的继续减小, 场强下降得缓慢。因此多种介质复合绝缘设计时, 降低介电常数大的介质厚度,能够提高设备的绝缘能力,为高压绝缘设备产品更进一步小型化提供理论依据。

4 试验结果

本试验主要根据以上的理论分析以及仿真分析的结论,对40.5 k V开关柜中的不同种类的固封极柱相间距做出绝缘试验,优化前后的固封极柱的绝缘测试见表4。其中涂导电漆类别中的极柱外表面涂抹导电漆,内部结构完全涂抹导电漆,预留铜线接口通过电缆内锥插头引出和引入,因此电场模型定义为无限长的模型。

通过表4的试验数据可以得知,在普通复合绝缘的基础上,只减小固封极柱的相间距,固封极柱的相间绝缘降低直到击穿,因此普通复合绝缘很难通过减小相间距离减小开关柜的尺寸,是导致开关柜无法小型化的重要原因。通过合理的优化设计, 在全固体绝缘的设计基础上,通过在每相高压导体绝缘外表面涂抹导电介质,既减小了相间距,又便于加工和安装。

5 结语

通过对数学模型理论推导和高压设备简化模型的电场有限元分析以及试验测试数据得出以下结论 :

(1) 三相高压设备采用固体绝缘时,使每相高压导体外绝缘表面涂抹导电漆并接地,能够有效减小相间距离,与三相一起浇铸的全固体绝缘设备相比提高了加工、安装的工艺性。

(2) 高压设备采用固体与气体复合绝缘时,相间或对地绝缘距离一定的情况下,减薄介电常数大的绝缘介质,有利于降低介电常数小的介质内部场强,并且介质设计的厚度存在最优解。综合考虑绝缘介质的机械强度,合理设计不同介电常数介质的厚度,能够提高高压绝缘设备的绝缘水平。

摘要：针对中压开关设备产品在小型化过程中产品绝缘距离存在安全隐患的情况,研究了绝缘层外表面接地以及不同高压绝缘介质不同厚度对电场分布的影响,建立了数学模型,并采用电场有限元Infolytica Elec Net软件进行电场仿真。试验结果证明,使三相高压设备的单相高压导体外绝缘表面接地或合理设计多介质的不同厚度可以降低三相设备相间或对地的安全绝缘距离,达到了设计要求。

无线通讯及绝缘技术 篇2

选择题

1．下列不是电介质在强电场作用下呈现的现象是（B）。A．放电

B．极化

C．闪络

D．击穿

2．故障诊断主次图中，主要因素是指占累计相对故障率（C）的因素。A．0 ~ 80%

B．50 ~ 80%

C．80 ~ 90%

D．90 ~ 100% 3．电磁干扰最基本、最有效的抑制方式是（A）

A．接地

B．屏蔽

C．滤波

D．保护 4．1 MHz以下的系统接地，要尽量采用（C）方式。

A．悬浮接地

B．混合接地

C．单点接地

D．多点接地 5．下列传感器接入方式中属于磁性耦合方式的是（D）。

A．电容接入式

B．电阻接入式

C．阻容接入式

D．普通CT 6．VLF高压试验是指交流输出频率在（B）及以下的高电压试验。A．0.01 Hz

B．0.1Hz

C．1 Hz

D．10 Hz 8．喷水分级法表征绝缘子憎水性变化时，（D）级表示憎水性完全丧失。A．HC1

B．HC3

C．HC5

D．HC7 9．不同悬挂方式下电力系统外绝缘泄漏电流的对比结果正确的是（A）。A．LCmax-垂直耐受 > LCmax-耐张耐受 > LCmax-V型耐受 B．LCmax-垂直耐受 > LCmax-V型耐受 > LCmax-耐张耐受 C．LCmax-耐张耐受 > LCmax-V型耐受 > LCmax-垂直耐受 D．LCmax-耐张耐受 > LCmax-垂直耐受 > LCmax-V型耐受 10．电力变压器油在运行中因受温度、电场、氧气、（C）和钢铁等材料作用，会发生氧化、裂变与碳化等反应。

A．压力

B．放电

C．水分

D．氢气

11．阻抗电压是电力变压器的重要参数，其大小主要取决于（B）。A．空载电流与短路电流的大小

B．变压器的设计尺寸 C．电压变比及其稳定性

D．空载损耗的大小 12．电力变压器油枕内的绝缘油采用（C）可以吸收来自空气中的水分和杂质，以保证变压器绝缘油的良好绝缘性。

A．空气过滤器

B．干燥器

C．呼吸器

D．吸湿器 13．下列不属于变压器常见故障的是（D）。

A．绕组故障

B．套管故障

C．电压分接开关故障

D．铁芯故障 14．等值盐密法是测量外绝缘单位表面积上等值（A）以每平方厘米等值于绝缘子表面上的实际污密。

A．附盐量

B．导电率

C．表面积

D．灰度量 15．局部放电引发的变压器油发生裂解，产生的气体主要是（C）。

A．H2和C2HB．C2H4和CH

4C．H2和CH4

D．H2和C2H4 16．（B）含量是区分过热和放电两种故障性质的主要指标。

A．氢气

B．乙炔

C．甲烷

D．一氧化碳 17．下列电力变压器局部放电的检测方法中，属于电检测方法是（B）。A．光辐射检测法

B．UHF法

C．DGA法

D．超声检测法 18．下列可以用于表征局部放电传感器动态特性的是（C）。

A．迟滞效应

B．线性度

C．瞬态响应特性

D．稳定性 19．电气绝缘在线检测中存在各种电磁干扰，下列电磁干扰中不属于窄带干扰的是（D）。

A．无线电通讯干扰

B．载波通讯

C．系统高次谐波

D．电晕放电 20．下列不属于电磁传导耦合方式的是（B）。

A．共阻抗耦合 B．辐射耦合 C．电感应耦合 D．磁感应耦合

判断题

1.GIS中使用SF6气体作为绝缘介质，主要是由于SF6气体具有很强的电负性。（对）

2.采用平衡电桥法测量电力变压器各绕组的tanδ和C，所得数据即是所需的数据。（错）

3.目前国际通用的通过变压器油中五种特征气体含量的三对比值，用不同编码表示不同三对比值和比值范围来判断变压器的故障性质。（对）

4.瓦斯保护是电力变压器的主保护，通过瓦斯继电器实现轻瓦斯作用于信号，重瓦斯作用于跳闸。（对）

5.通常绝缘子性能是由湿耐受电压、污秽耐受电压和雷电冲击耐受电压评价，但是超高压绝缘子则需要重视操作冲击耐受电压。（对）

6.当有机绝缘材料表面污损且湿润时，表面流过漏泄电流会形成局部干燥带，使加在这一部分上的电压升高，从而产生微小放电，导致绝缘表面被炭化形成导电通路，这种现象被称之为爬电痕迹。（对）

7.污闪是指线路绝缘子表面积污，在受潮或爬电比距不足的情况下，在正常运行电压下发生的闪络放电现象。（对）

8.采用直流叠加法、tan法和局部放电法的复合诊断法对电力电缆进行绝缘诊断，其准确率可高达95%以上。（对）

9.环境温度升高会加速交联聚乙烯电缆水树枝的延伸。（对）10．电缆终端是安装在电缆末端，以使电缆与其他电气设备或架空输电线相连接，并维持绝缘直至连接点的装置。（对）

11.介质损耗表示绝缘介质的品质，仅取决于材料的特性与材料尺寸无关的物理量。（错）

12.如果介质损耗主要是由电导引起，则常应用并联等值电路进行等效分析。（对）

13.测量电容型设备绝缘电阻的主要目的是初步判断相应部位的绝缘状况。（对）

14.当干扰频谱成分不同于有用信号的频带时，可以用滤波器将干扰加以滤除。（对）

15.避雷管的保护方式是当出现较高瞬变电压时，避雷管内气体发生电离，使避雷管两端电压迅速降到很低水平，导致大部分瞬态能量被转移掉。（对）16.电容器不允许装设自动重合闸装置。（对）

17.近场电场辐射屏蔽必要条件是采用高导磁率金属屏蔽体和良好接地。（错）18.屏蔽电缆的屏蔽层接地点通常选在屏蔽电缆一端，称为单端接地。（对）19.信号地能够为雷电、静电等能量提供安全释放的通道。（错）20.对于大电容试样，直流耐压试验所带来的残余破坏远大于交流耐压。（错）21.利用红外热像仪可以测量出，正常运行中不良绝缘子表面温度高于正常绝缘子。（错）22.直流电压下绝缘子表面积污量要高于交流电压下绝缘子表面积污量。（对）23.测量绝缘电阻是检查电缆线路绝缘状态最简便的方法。（对）24.电力电容器的介质材料主要起到储藏能量和绝缘的双重作用。（对）25.接地就是在电气设备和大地之间实现确实的电气连接。（对）

填空题

1.通常绝缘介质的平均击穿场强随其厚度的增加而（下降）。

2.状态检测与维修是根据具体设备的实际情况来确定（检修周期）和（检修内容）的维修体制。3.电磁干扰主要抑制方式有：（接地）、（滤波）、（屏蔽）、（保护）。4.对于常用的A级绝缘，如油纸绝缘，温度每超过（6℃），寿命约缩短一半。5.电磁干扰的耦合路径有：（传导耦合）与（辐射耦合）。6.交联聚乙烯电力电缆导体正常运行温度为（90℃）。7.传导耦合是导体之间及元件之间的主要干扰耦合方式，分为（共阻抗耦合）、（电感应耦合）和（磁感应耦合）。

8.电力系统外绝缘的试验目的是验证绝缘子在实际运行中遇到的各种（机械负荷）、（温度变化）和（电气应力）。

9．绝缘子按照电压种类分为（交流绝缘子）和（直流绝缘子）。10.电力变压器在电力系统中起到（传输电能改变电压）的作用。

名词解释

电力变压器： 答案：

是一种静止的电气设备，利用电磁感应原理，将一种交流电转变为另一种或几种频率相同、大小不同的交流电，起传输电能改变电压的作用。电气设备故障诊断： 答案：

通过对电气设备的试验和各种特性的测量，了解其特征，评估设备在运行中的状态(老化程度)，从而能早期发现故障的技术。电容型设备： 答案：

通常绝缘介质的平均击穿场强随其厚度的增加而下降。在较厚的绝缘内设置均压电极，将其分隔为若干份较薄的绝缘，可提高绝缘整体的耐电强度。由于结构上这一共同点，电力电容器、耦合电容器、电容型套管、电容型电流互感器以及电容型电压互感器等统称为电容型设备。电力电缆的电树老化： 答案：

电极尖端处或微小空气隙、杂质等处电场较强，发生的放电逐渐发展，形成较细的沟状放电通道的碳化痕迹。绝缘老化： 答案： 电气设备的绝缘在运行中会受到各种因素（如电场、热、机械应力、环境因素等）的作用，内部将发生复杂的化学、物理变化，会导致性能逐渐劣化，这种现象称为老化。问答题

什么是在线监测系统取样方式的直接耦合方式？ 答案：

直接将电阻、电容元件串入设备接地线中称之为直接耦合方式。XLPE电缆水树老化的主要诱因？ 答案：

（1）制造过程中残留在绝缘中的微水；（2）运行中因机械损伤水分逐渐侵入；（3）电场长期作用下绝缘中形成由微小的水滴及连接它们的水丝组成的水树枝。电气绝缘在线检测系统的基本组成有哪些？ 答案：

（1）传感器系统：利用各种传感器感知所需的电气量或非电气量。

（2）信号采集系统：将传感器等到的模拟量转换成数字量，应用数字滤波等抗干扰措施进行数据传输。

（3）分析诊断系统：对采集的信号进行分析、处理和诊断。电气设备绝缘劣化的主要影响因素？ 答案：

电气因素； 机械因素； 温度和热稳定性； 受潮； 化学稳定性和抗生物性 状态维修的原理。答案：

绝缘的劣化、缺陷的发展虽然具有统计性，发展的速度也有快慢，但大多具有一定的发展期。在这期间，会有各种前期征兆，表现为其电气、物理、化学等特性有少量渐进的变化。随着电子、计算机、光电、信号处理和各种传感技术的发展，可以对电力设备进行在线状态监测，及时取得各种即使是很微弱的信息。对这些信息进行处理和综合分析，根据其数值的大小及变化趋势，可对绝缘的可靠性随似乎做出判断并对绝缘的剩余寿命做出预测，从而能早期发现潜伏的故障，必要时可提供预警或规定的操作。

电力电缆的种类？ 答案：

油浸纸绝缘电力电缆、橡皮绝缘电力电缆、聚氯乙烯绝缘电力电缆、交联聚乙烯绝缘电力电缆（简称XLPE电缆）

什么是电缆终端？为什么它是电缆线路的薄弱环节，事故较多？其原因是什么？ 答案：

在电力电缆线路的两侧，只有将电缆端部的金属套剥开，才能将电缆导体与其他电气设备的导体连接。为了恢复绝缘层和保护层，电缆端部必须经特殊工艺处理，形成一个连接装置——电缆终端，它是所有电力电缆线路不可缺少的重要组成部件。电缆终端的类别多，一般均在现场制作和安装，以手工工艺完成。电缆终端是电缆线路的一个薄弱环节，终端事故较多，其原因多数是手工工艺不完善所致。降低感性耦合干扰的方法有哪些？ 答案：

（1）可采用电路上物理隔离的方法，减小穿过测量回路的磁通密度；

（2）可将导线紧贴地平面或采用双绞线，尽可能减小测量回路的等效面积；（3）调整干扰源与测量回路的相对位置。什么是电磁干扰？它的危害有哪些？ 答案：

电磁干扰是指由于电磁环境引起的设备、传输通道或系统性能的下降。电磁干扰的频谱很宽，可以覆盖0~40GHz频率范围。危害：

（1）造成测量仪器性能下降；（2）导致机电设备和控制装置误动作；（3）导致元器件烧毁或击穿；（4）电爆装置、易燃材料等意外触发或点燃。什么是泄漏电流脉冲记数法？ 答案：

运行电压下，记录一定周期内流经绝缘子表面超过某一幅值的泄漏电流脉冲数称为泄漏电流脉冲记数法。

电容型设备在线监测项目及项目的监测意义。答案：

（1）介质损耗角正切——tgδ

监测tgδ对发现绝缘的整体劣化（例如绝缘均匀受潮）较为灵敏，而对局部缺陷则不太灵敏。（2）电容值——CX（3）电流值——IX 能给出有关可引起极化过程改变的介质结构变化的信息（均匀受潮或严重缺油），还能发现严重的局部缺陷（绝缘部分击穿）。叙述局部信号检测系统由都由哪几部分组成。答案：

系统的组成：

（1）信号的变送（2）信号的处理（3）数据采集（4）信号的传送（5）数据的处理（6）诊断 直流成分法存在的主要问题及引起的主要原因。

答案：主要问题：杂散电流会影响测量和诊断的可靠性

主要原因：一般的直流成分法的测量分辨率为0.2nA，而当电缆护层的绝缘电阻下降时，由于护层与地之间存在化学作用电动势，使得测量装置中还会流过由化学作用电动势引起的杂散电流，会影响测量和诊断的可靠性。电容型设备在线检测tanδ时，消除现场电场及磁场对电桥平衡影响的方法有哪些？ 答案：

（1）可采用改变试验电源极性的做法：如进行正、反相两次测量；（2）采用加移相器的方法；（3）近期也有采用45或55Hz异频电源的方法，这样可避开50Hz频率的干扰；（4）磁场干扰往往对电桥检流计回路的影响明显，可将检流计移出磁场干扰区，或采用更好的磁屏蔽措施。叙述绝缘子在线监测的意义。答案：

随着电网扩大和地区性污染源不断增加，大气污染加剧，暴露在污秽条件下的的绝缘子会沉积污秽，当遇有大雾、毛毛雨等不利气象，易造成电网污闪事故。输电线路污闪事故的根本原因是由于绝缘子表面沉积了污秽物质，当它吸收了潮湿空气中水分后，使绝缘强度急剧下降，承受不住工作电压而发生闪络。大面积污闪停电事故是灾难性事故，会带来巨大的经济损失。因此有关污闪问题的相关研究就显得尤为重要和迫切。

简述电力电缆故障的一般测距和精确定点方法及其原理？ 答案：

（1）电桥法：利用电桥平衡时，对应桥臂电阻的乘积相等，而电缆的长度和电阻成正比的原理进行测试。

（2）脉冲法：应用脉冲信号进行电缆故障测距。

1）低压脉冲法：向故障电缆的导体输入一个脉冲信号，通过观察故障点发射脉冲与反射脉冲的时间差进行测距。

2）脉冲电压法：对故障电缆加上直流高压或冲击高电压，使电缆故障点在高压下发生击穿放电，然后通过仪器观察放电电压脉冲在测试端到放电点之间往返一次的时间进行测距。

3）脉冲电流法与脉冲电压法相似，区别在于前者通过线性电流耦合器测量电缆击穿时的电流脉冲信号，使测试接线更简单，电流耦合器输出的脉冲电流波形更容易分辨。

变压器油中的局部放电检测常采用什么方法？是怎样实现的? 答案：

变压器的监测与诊断内容：

（1）变压器油中气体分析和油样的电气、理化特性监测（2）绝缘纸的抗拉强度、平均聚合度等机械特性监测；（3）变压器的局部放电、温度和变形监测。

从监测信号的物理意义上分，变压器局部放电监测有哪几种主要方法？ 答案： 电测法：利用局部放电所产生的脉冲信号，即测量因放电时电荷变化所引起的脉冲电流，称为脉冲电流法。

脉冲电流法的优点是灵敏度高。脉冲电流法的缺点是电磁干扰问题。非电测法：油中气体分析，红外监测，光检测和声测法。

非电测法的优点是不受电磁干扰的影响，信噪比高，可以确定放电源位置。非电测法的缺点是灵敏度低，不能确定放电量。简述三比值法如何诊断变压器故障。答案：

目前国际通用的通过变压器油的气体含量来鉴别变压器故障的方法是三比值法。所谓的三比值法是用五种特征气体的三对比值，用不同的编码表示不同的三对比值和不同的比值范围，来判断变压器的故障性质。即根据电气设备内油、纸绝缘故障下裂解产生气体组分的相对浓度与温度有着相互的依赖关系浓度与温度有着相互的依赖关系，选用两种溶解度和扩散系数相近的气体组分的比值作为判断故障性质的依据气体组分的比值作为判断故障性质的依据气体组分的比值作为判断故障性质的依据，可得出对故障状态较可靠的判断。变压器的绝缘分类。答案：

变压器的绝缘分为内绝缘和外绝缘，内绝缘指变压器油箱以内的绝缘，外绝缘指油箱意外的空气绝缘。内绝缘包括套管绝缘、绕组绝缘、引线及分接开关绝缘。外绝缘包括同一绕组不同相套管间的空气绝缘、套管之间或对地的空气绝缘。内绝缘中的绕组绝缘和引线及分接开关绝缘从结构上又分为纵绝缘和主绝缘。纵绝缘指同一绕组的不同匝间、层间、段间、引线间、分接开关各部分的绝缘。主绝缘：高压和低压之间、相间及对地绝缘；引线或分接开关对地或对其他绕组的绝缘。

分析题

电力系统的发展加速了电力设备维修方式的演变，试分析演变过程中各个阶段的维修方式，并对比分析各种方式的特点。答案：

（1）事后修理BM或故障维修

早期技术及管理水平都很低，即使再重要的设备也只能坏了再修。以致工作毫无计划性，供电可靠性很低。

简单方便，对消耗性产品是有效的。随着电力系统的不断扩大，设备故障所造成的停电损失也越来越大，事后维修无法满足系统对运行稳定性的需求。（2）定期检修TBM或预防性维修PM 预防性试验是电力设备运行和维护工作中的一个重要环节，是保证电力系统安全运行的有效手段之一。预防性试验、大修和小修构成了定期维修制的基本内容，但是，随着电力系统的发展，其弊端也凸显出来： 1）维修周期频繁；

2）预防性试验项目过多； 3）经济性差；

4）增大不安全因素：易发生人身和设备安全事故，停送电过程易造成误操作； 5）过度维修：频繁检修非但不能改善设备性能，反而常常会引入新的故障因素； 6）维修不足：由于采用周期性定期检查，很难预防由于随机因素引起的偶发事故，设备仍可能在试验间隔期间内由于微小缺陷的持续发展导致发生故障； 7）预防性试验条件与实际运行工况不同，很难正确反映高压电气设备在运行中存在的缺陷。

（3）状态维修CBM或预知性维修

通过对设备运行情况的实时监测，随时查明设备可能“存在着什么样的隐患，什么时候会发生故障”，预先得知将要发生事故的部位和时间，设备管理人员因此可以从容地安排停电计划和组织维修人力，采购必须的备件，以便在短时间内完成高质量的维修工作。实现“无病不修、有病才修、修必修好”的目的。（可简单说明）

实现电气设备绝缘状态检修的技术支持？ 答案：

1、系统可靠性评估：

系统可靠性评估是状态检修的重要技术组成部分，是根据可靠性结构、寿命模型及试验信息，利用统计方法和手段，对系统的可靠性指标给出估计的过程。

2、先进检测技术

先进检测技术是实现状态检修的重要手段，也是长盛不衰的研究热点。因为故障诊断技术的发展首先决定于能否获取尽可能多的有用信息，是数据处理和诊断决策的基础。

3、信息采集处理技术

状态检测所测的特征信号，既有状态变量，也有二次效率信息（如分解物等），有很多信号反应设备状态。因此，不同设备需要选择不同信息及不同信号处理方式。

4、干扰抑制技术

状态检测过程虽然需要采取很多抗干扰措施，但在线检测过程中仍不可避免受到现场中的各种干扰，除需要对硬件滤波器和数字滤波技术进行深入研究外，近年来不断有新的抗干扰技术出现。

5、故障模式识别技术

研究故障特征提取和特征识别是在线检测及故障诊断技术的重要分支。

6、故障严重性分析技术

既有按产品功能和对环境与人员的损害分为4个等级的故障严重性程度区分，又有用于评价电气设备的3级评定法。但这些方法都以人为办法来区分，由于区分故障严重性是确定设备是否退出运行的关键性指标。

7、寿命估计与预测技术

设备的寿命估计是对电气设备更新的基本依据，目前所采用的基本方法是在大量实验基础上利用概率、统计的相关知识，如通常认为电容器寿命服从威布尔分布，而发电机寿命服从指数分布，现在又有使用CIGREⅡ方法对绝缘老化进行估计，从而得到设备的剩余寿命。

8、信息管理与决策技术 状态维修简化决策流程

高电压技术及固体绝缘材料的进展 篇3

【关键词】高电压技术；绝缘；发展；纳米复合材料；树脂；介电特性

【中图分类号】TM215.92 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）01—0058-02

1.前言

高电压与绝缘技术是随着高电压远距离输电而发展起来的一门电力科学技术，它是一门新的学科，它是随着电力系统输电电压的提高和近代物理的进展而得到发展的。高电压与绝缘技术的基本任务是研究高电压的获得和高电压下电介质及其电力系统的行为和特点。本文介绍一些固体介质材料的新进展情况以及高电压发展趋势。

2.绝缘材料

2.1 无机纳米复合电解质

无机纳米/有机聚合物复合材料的发展已有近20年的历史。早在1985年，为了善聚合物材料的强度和韧性，日本和美国开始了无机纳米/有机聚合物复合材的研究。通过添加无机纳米粒子得到的复合材料，其强度和韧性大大提高，软化温度也比单纯聚合物有所提高。我国学者通过将无机纳米粉体如、加入到环氧树脂、聚酯等绝缘聚合物中用于工程电工的绝缘电介质材料后发现，其绝缘性能、老化性能以及材料的耐大电流冲击能力提高了5到100倍。对于无机纳米复合电解质的介电特性作如下分析：

2.1.1 电阻率和电导率

电阻率是电介质最基本的性能参数之一，可分为电子单导和离子电导两种。很多文献都对纳米掺杂引起的聚合物电阻率的变化做了研究，界面区是一个纳米系统，其厚度取决于界面力作用性质，如果是短程力作用，则厚度将小于1nm，如果是长程力作用，例如在电介质中界面带电其厚度可能达到10nm以上。界面在控制电荷输运过程中起着重要作用已经是一个公认的事实。纳米电介质的许多优异性能都被认为与界面结构和行为有关。纳米颗粒表面改变了聚合物结构体和局部电荷分布。随着填料尺寸的减小，界面区域的聚合物相对体积逐渐增大，界面作用开始占据主导地位。纳米掺杂所形成的界面区域的结构不同于聚合物基体，存在大量的界面态，有可能改变复合物体内的陷阱密度和陷阱能级。纳米掺杂后材料的电阻率增大，可能是由于纳米掺杂通过物理化学作用在界面区引入了大量的深陷阱或使得原有的陷阱能级变深，降低了载流子迁移率，从而致使电阻率增大和电导率减小。

2.1.2 介电常数和介电损耗

介电常数和介电损耗可以反映电解质内部的介电施豫过程，也就是电介质对外加电场的响应过程。介电施豫是了解聚合物高分子结构和相关材料性能的重要手段。对研究固体中的空间电荷和晶体中的缺陷有重要意义。而且材料和器件的老化现象也与长时间的施豫效应有关。对聚合物/无机纳米复合电解质来说，聚合物、无机颗粒、界面区域撒部分的电学性质完全不同，他们可能引起不同性质的极化。实验发现，在温度为393K频率为1kHZ时基体、微米掺杂、纳米掺杂、的介电常数实部分别为9.99、13.8和8.49，由此可见，纳米掺杂的介电常数比基体及微米掺杂都要小。

2.1.3 耐电晕老化性能

聚合物绝缘体表面发生电晕放电时，将产生一定的带电粒子、氧和氮的等离子体以及紫外光，带电子可直接撞击聚合物表面导致高分子链的破坏，而等离子体具有强氧化性使高分子氧化分解，同时外光也可使聚合物产生老化现象。目前，采用无机米颗粒填充法提高聚合物的耐电晕性能的研究非活跃。不同的研究人员所采用的纳米粒子种类不同，耐电晕性能提高的机理也不完全相同，但均大幅度提高了原有聚合物的耐电晕性能。例如纳米在提高材料耐电晕能方面的作用，认为纳米具有改善电场分布，提高热传导能力，并在绝缘表面形成电子和紫外线屏障，从而提高了聚合物耐电晕老化寿命。

2.1.4 电树枝老化特性

电树枝的引发主要是由电荷注入和拉出过程中产生的机械疲劳引起的。空间电荷测量已经证实纳米掺杂抑制空间电荷的形成，从而提高了树枝引发电场和延长了树枝引发时间。另外，纳米颗粒对树枝引发和发展有阻挡作用。其可能机理是，纳米颗粒及其界面区域扭曲了树枝发展路径。当树枝引发后，纳米颗粒的高介电常数使得电树枝向纳米颗粒附近发展，当纳米颗粒及其本身附近的键合层、束缚层都有较强的耐放电老化特性，从而阻碍了电树枝的进一步发展或者使其发展路径更加扭曲，从而延长了复合物电树枝老化击穿时间。

2.1.5 聚合物纳米复合电介质的局部放电

在电气设备的绝缘系统中，通常不同部位的电场强度是不同的，如果局部区域的场强超过该区域介质的击穿场强时，放电就会发生，由于这种放电并不会贯穿施加电压的两导体之间，整个绝缘系统并没有击穿，仍保持绝缘性能，把这种现象称为局部放电。局部放电是一种伴随有电、声、光、热等效应的复杂的物理过程。在放电过程中经常会导致聚合物链的氧化、裂解和交联，使聚合物表面电导率与体积电导率明显增大，从而增加聚合物的介电损耗，降低介电强度，大大降低电气设备的使用寿命。最近的研究表明，使用无机纳米化合物对现有的聚合物绝缘材料（如聚酰亚胺）填充改性，可以在很大程度上提高聚合物的抗局部放电性能。

2.2 高性能介电复合材料用基体树脂的研究进展

2.2.1 环氧树脂（EP）

环氧树脂是一类具有良好粘接、耐腐蚀、电气绝缘、高强度等性能的热固性树脂是最常用的复合材料基体树脂之一。环氧树脂具有不耐高温、介电性能一般、固化后韧性差等缺点，使其在高频电路板和透波材料等方面的应用受到限制。此外，在树脂体系中加入氰酸酯可降低树脂固化体系中羧基的浓度，同时可改善树脂的交联浓度，提高固化物玻璃化转变温度。在EP中加入聚亚苯基醚和甲代烯苯基醚等较大基团，可改变其介电性能。

2.2.2 氰酸酯树脂（CE）

氰酸酯树脂是一种新型高性能热固性树脂基体，含有两个或两个以上的氰酸酯官能团，具有优良的力学性能、高耐热性、低的介电常数和介电损耗、高的热稳定性和良好的工艺技术。然而氰酸酯树脂最引人注目的是他优良的介电性能，由于氰酸酯树脂聚合后交联密度大，加上分子中三嗪环结构高度对称，造成CE固化物较脆，加之单体制备工艺存在毒性大、转化率低等所带来的价格高等因素在很大程度上限制他的广泛应用。

2.2.3 其他树脂基体

用于高性能介电复合材料的树脂基体主要为以上介绍的各种树脂，但一些介电性能优良、耐高温的树脂也可用于制造PCB、雷达天线罩、微电子材料以及其他的一些高频通讯器材。由于所用纤维和基体都是非极性材料，结构相似，两者具有良好的相容性，制得的复合材料界面粘结强度高、介电性能优异、综合力学性能好、耐化学腐蚀性能好、吸湿率极小，是一类理想的高性能介电复合材料。

3.高电压技术的发展情况

从全面说来，高电压技术可分为两个方面，一个是输变电中的高电压技术，另一个是电场物理装置中的高电压技术，我们都是搞电力的，所以主要关心输变电中的高电压技术，这一方面当前主要是输电电压向超高压、特高压发展，同时对已经有的电力系统，包括22万、33万、50万伏电压等级这些已经有的系统，怎么使设备小型化和高质量，最主要的高电压研究工作还是对电力系统中高电压设备的研究，包括绝缘子表面放电的规律；在很高电压的输电线附近的电场很强，人在下面走有什么感受，电场强度怎么控制，电线的高度都和这个有关系的，直流电场和交流电场有点区别，在直流电场，如果是一个正电极的带电导线它对地是正的或者是负的，当超过了电离的电场强度以后，导线与地之间的气体分子就电离了，正的和负的分离，正的电荷就往下流，带电的粒子永远是向下流的，当直流电流流过人体，带电的正电荷加强了地面的电场强度，减弱了上面的电场强度，但是人和生物都是在下面的，所以人是感受对导体带电产生的电场，是把它加强的作用。在交流情况下，电荷没有规律，电场的分布要经过详细计算。

过电压问题的研究电力设备除了承受交流或直流工作电压外，还会遇到雷电过电压和内部过电压的作用，这两类过电压会给电力设备的绝缘带来严重的危害，因此就需要研究这两类过电压的发生和变化规律，以及防止这两类过电压引起事故的技术措施由于雷云放电引起的过电压叫做雷电过电压，雷电过电压根据产生的原因通常分为两种：（1）直击雷过电压；（2）感应雷过电压。雷电过电压的特点是：（1）持续的时间很短；（2）它是单极性的；（3）雷电过电压的峰值很高。

4.总结

纵观高电压技术的发展，大致走过了一条从现象观测到实验研究再到理论探讨的漫长道路，概括起来有以下几个主要特点：

对高电压绝缘技术的认识及研究 篇4

高电压是20世纪初逐步发展起来的一门独立的学科, 经过发展, 现在已经成为了电工学科的重要组成部分之一。虽然我国对高电压的研究已久, 全国也广泛使用高电压绝缘技术, 但是高电压技术仍是我们需要突破的学科, 我们要充分认识到高电压的复杂性和它现在的发展状况, 通过不断地研究和探索, 突破其局限性, 使其发挥更大的利用价值。

2 高电压绝缘技术概述

高电压绝缘技术是下属一级学科电气工程专业的二级学科, 它的主要研究内容包括高电压与绝缘理论、绝缘的结构、测试技术、防护技术、过电压以及在电力工业和新兴科学技术领域中的应用。不仅对电气工程学科的发展有推动作用, 对社会的进步也具有重大的影响力。

3 高电压设备外绝缘的材料概述

在过去, 高电压绝缘技术经常会使用电工陶瓷, 因为电工陶瓷具有较好的电气性能, 自带的环境稳定性较好, 机械性能也较强。可是电器陶瓷也有其弱点, 就是易碎, 而且抗冲击能力较差、拉伸强度比较低等。另外, 电工陶瓷的亲水性也给电工陶瓷绝缘技术带来了很多麻烦。但是随着科学技术的发展, 随着工业技术的进步, 业内已经生产出了更多更优质的替代品。尤其是创新出来的新型的复合绝缘技术, 能够集某些有机材料的优良性能于一身, 比如现在经常使用的就有乙丙橡胶、脂环族环氧树脂、硅橡胶、聚四氟乙烯等等。在国外, 也有一些国家采用聚烯烃、丁基橡胶或者聚合物混凝土等材料。其中, 聚四氟乙烯的功能几乎是最好的, 因为相比较而言它的环境稳定性和电气性能是最好的。硅橡胶的耐老化性较好, 电气性能也较强, 虽然它的机械性能差, 为但是经过改良后, 其机械性能还是不错的。硅橡胶之所以能在高电压绝缘领域得到广泛使用, 是因它的憎水性的迁移性, 这是其他材料没有的, 并且不可比拟的。什么是硅橡胶憎水性的迁移性呢?其实就是指即使硅橡胶的表面被污染了, 但是它可以把自己的憎水性传给污秽物质, 并且硅橡胶却还能够继续保持它憎水性, 而且使得粘附在其表面的污秽物也具有憎水性, 这是硅橡胶所独有的。

4 高电压绝缘技术的绝缘诊断

设备的绝缘强度会受到周围各种因素的干扰, 为了避免不必要的麻烦和损失, 我们必须对设备进行有计划地预防性监测。只有通过预防性监测, 才能保证电器设备的正常运行。绝缘试验是为了及时检测出电器设备存在的安全隐患和缺陷, 避免在做工中引起电气性能参数的改变量。基本的绝缘项目一般包括直流泄漏电流、直流耐压、介损、绝缘电阻和交流耐压试验。只有经过绝缘性能试验, 并且定期地检测电气设备的绝缘性能, 才能更好地预知绝缘状况, 推测绝缘油劣化或者绝缘老化进程等内部问题, 避免内部的薄弱环节在关键时刻出现问题, 造成重大损失等。在做工前, 一定要认真对电气设备进行监测, 排除隐患, 确保设备能顺利、安全地运行。以下是在进行绝缘监测时需要注意的细节:

(1) 在定期试验电力变压器时, 第一步应该要先分析油中溶解气体的色谱。因为在大多数情况下, 色谱的分析有助于及时发现变压器的缺陷和不足, 然后才好进行及时的维修和补救, 然后才能确保下一步的顺利进行。

(2) 在必要的时候, 要做好变压器中的油中含糠醛量、油中含水量以及绝缘纸板聚合度的测试和试验, 其中, 油中含糠醛量和绝缘纸板聚合度的试验, 是为了检测是否要更换绝缘。一定要认真对待, 不可马虎行事。

(3) 用35k V的固体环氧树脂绝缘的电流互感器来增做局部的放电试验。

(4) 在交流阻性电流测试或者是直流电压试验中出现的不合格的氧化锌避雷器, 应该进行交流工频参考电压的试验, 确保无误后才可进行下一步的试验。

(5) 在进行绝缘电阻试验时, 如果发现变压器的吸收比试验有失误或者有缺陷, 很多检修烘干后或者是刚刚出厂的容量比较大的变压器, 其绝缘电阻绝对值比较高, 但是会出现吸收比 (R60″/R15″) 偏小的现象, 则可能是不合格的产品, 应该禁用。如果采用了极化指数试验 (R6o0″/R6o″) 之后, 就可以很容易做出判断。从介质理论的角度来说, 吸收比的试验时间应该很短, 只有60s。但是它却处在复合介质中的极化过程的初始阶段, 还不能够完全反映绝缘的事实, 极化指数试验的时间是600s, 此时介质极化过程已经初步接近基本的格局, 所以能够较为准确地反映绝缘的受潮情况。极化指数试验法运用的历史较为悠久, 一般不会采用吸收比试验。

(6) 在进行交流耐压试验的过程中, 对于一些大容量的试品多采用的是工频串联谐振方法, 比如大型发电机或是SF-6组合电器等大型试品, 使用工频串联谐振方法的频率越来越多, 也越来越受到认可。

(7) 在测量设备介损时容易受到电场的干扰, 为了抗击电场的干扰, 我们大多会采用一些方法来避免干扰。例如电子移相抵消法, 它的操作程序简单易懂, 操作方便, 而且还可以大大提高效率。

5 高压试验

5.1 按照试验的性质划分

(1) 破坏性试验, 是指在试验中, 施加于设备上的电压超过了设备所能承受的工作电压, 然后才能发现危险性较大的集中性缺陷所在的地方, 并且可以直接检验出该设备的裕度或者绝缘耐压水平。在进行耐压试验时, 被试设备绝缘可靠性的考验更加的严格, 但是会带来一定的风险, 即可能对设备的绝缘造成一定的损伤, 并且会带来被试设备的绝缘能力下降等不可逆转的后果。

(2) 非破坏性试验, 是指用较低的试验电压对设备进行试验, 再根据试验得到的数据, 判断设备的绝缘性能, 及时地发现问题, 然后实施改进措施, 但是此类的试验方法做出的判断不够精准。

5.2 按照试验的范围划分

(1) 大修试验指的是在大修过程中或者是在大修之后所做的检查试验项目。做完定期试验的项目之后, 还应该做一些别的包括机械方面的试验, 比如局部放电、断路器分合闸速度和时间、穿心螺栓绝缘电阻、电动机定转子间隙测量、油箱密封试验等等。

(2) 检查试验指的是在大修试验或者定期试验时, 试验结果有问题, 需要进一步深层次地查明具体障碍时所做的试验。比如氧化锌避雷器工频参考电压试验、空载电流、压力释放器、绕组频率响应等等。

(3) 定期试验指的是每隔一个时间段就对设备进行的试验, 其目的是为了及时发现设备中存在的隐患。比如油中溶解气体色谱分析、直流泄漏、绕组直流电阻、交流耐压、介质损耗因数等等。

6 高电压的测量仪器和试验设备

我国国内生产的试验设备和测量仪器已经有了很大的改进, 现在已经逐渐向微机化和数字化靠近, 大大提高了设备的工作效率。

(1) 测量仪表一般采用微机控制, 显示仪表也数字化, 这样能使仪表的读数更加精准、方便, 还容易判别。数字存储电子示波器的应用, 使得测量值和显示波形实现了离线分析, 并且可以打印, 大大增强了测试以及分析被实验设备的手段。

(2) 高压直流电压试验设备越来越完善。串联谐振试验装置可以提供给大容量的试品交流耐压试验用, 不管是电压等级还是功率都有所提高;其中测量大型电力变压器绕组直流电阻的仪器, 已经解决了很多的测量问题, 比如五柱式三角绕组的测量问题。在采用微机控制后, 稳流性能明显提高了, 测量的时间也明显缩短了。另外, 数字兆欧表的出现, 使计时可以自动化, 数字兆欧表还可以显示出极化指数值和吸收比值, 使工作方便了不少。

(3) 在线监测仪器仪表经过改进之后, 已经具备了部分国际水准。比如变压器在线局部放电监测装置和变电所电瓷内过电压波形在线监测仪等等, 使得技术运用更加灵活。

7 高电压绝缘电气设备的绝缘寿命预测。

这个项目目前有两类: (1) 针对实际设备的绝缘系统; (2) 针对各种绝缘材料。实用设备是不可直接用单纯绝缘材料的寿命模型做实验的, 但是单纯绝缘材料的寿命模型却对实际绝缘系统的材料、老化评估以及结构布置有很大的参考价值。目前, 我国电力设备质量和运行维护水平正在逐渐提高, 但是还需要刻苦的研究和努力。

8 结束语

我国的高电压绝缘技术虽然正在以高速发展, 但是仍然需要吸取其他国家的先进技术, 逐渐完善自身。高电压绝缘技术是一项需要精确计算的技术, 在使用过程中需要严谨的工作态度, 更要严格按照步骤, 精确每一个数据, 确保工作质量。相信在不久的未来, 我国在高电压绝缘领域的研究越来越进步, 希望我国的高电压绝缘技术能冲破局限, 越来越完善, 能形成自己独特的体系, 走向世界, 为社会和世界带来更大的实惠和贡献。

摘要：随着科学技术的发展, 我国的电力企业也如雨后春笋般快速发展起来, 人们对高电压绝缘技术也越来越关注。本文中, 笔者浅谈了一些对于高电压绝缘技术的认识, 并阐述了高电压在目前社会的发展状况, 希望能够对类似的工程或同行带来一些参考及借鉴。

关键词：高电压,绝缘技术,发展状况,研究

参考文献

[1]张健, 王瑙.浅析高电压与绝缘技术的新发展[J].山西:山西省电力公司电力科学研究院, 2013, 151 (34) :150~151.

[2]陈定科, 温庆亮, 李鑫.高电压设备绝缘老化及其状态维修探究[M].重庆:国网重庆市电力公司检修分公司, 2011:98~99.

无线通讯及绝缘技术 篇5

XLPE即交联聚乙烯, 由于交联聚乙烯电缆敷设容易, 运行简单等便利条件, 为我国的电力事业做出了巨大贡献。近二十年来, 大量引进并使用交联聚乙烯绝缘电缆, 广泛应用于送电系统。随着近几年的发展, 电力行业所使用的交联聚乙烯电缆已经出现了绝缘老化等问题, 在实际的使用过程之中, 因为绝缘老化而缩短了交联聚乙烯电缆工作寿命是当前电力部门需要关注的问题。国外对交联聚乙烯电缆的关注早在20 世纪60 年代就开是了, 相比于我国要早一些, 所以针对国外的交联聚乙烯电缆的发展技术, 针对广州的高压交联聚乙烯电缆来说, 是我国最早开始使用聚乙烯电缆的城市, 迄今为止, 广州对交联聚乙烯电缆的使用范围比较广, 对其技术的使用也比较先进, 其中造成电缆绝缘损坏的原因比较广, 大多数都是制造工艺缺乏、材料等原因所引起的交联聚乙烯电缆绝缘损坏, 绝缘老化造成电缆本体击穿事故, 但是时间有限制, 对绝缘老化的异常标志检测还没有得到完全的测试, 电缆是否可靠运行能否会导致电缆的使用寿命还是一项有待调查的研究项目。

2 绝缘损坏分析

对交联聚乙烯电缆的内部构造分析 (见图1) , 进行儿可以探讨出损坏原因。针对国外先进交联聚乙烯电缆的先进技术, 以及电缆及其附件的实践经验, 结合我国对交联聚乙烯电缆的使用情况, 进行综合分析, 对电缆绝缘损坏实施进一步调查。国外对高压电缆比中压电缆的损坏程度较小, 随着电缆的高压增大, 电缆绝缘损坏的几率就变小, 这或许是因为国外对交联聚乙烯电缆的质量控制有关, 加之电缆的防水构造都是采用金属层径向防水技术。

对我国交联聚乙烯电缆目前使用的情况来看, 造成其绝缘损坏以及附件绝缘损坏, 最主要的原因还是因为聚乙烯材料的质量控制不得当, 而造成聚乙烯电缆及其附件绝缘损坏几率加大。电缆附件因为界面空隙、形状不良导致绝缘损坏, 在电缆绝缘损坏下占据相当大的比例, 其次, 安装质量受作业环境的限制, 人为操作因素不当、技术不成熟等原因, 造成绝缘损坏比较显著。

3 交联聚乙烯电缆绝缘老化的机理

绝缘老化因素使得材料的特性发生转变, 影响到绝缘性能, 一般都认为是局部放电、水树以及电树枝等问题而造成的绝缘老化。

4 交联聚乙烯电缆绝缘老化的诊断技术

4.1 交联聚乙烯电缆绝缘诊断技术现状

鉴于高压电缆与中压电缆的构造与工艺存在的差异, 高压电缆按照三层供挤式制造, 严格把控绝缘弱电质量的控制, 通常没有采取金属径向防水构造, 使得老化形态明显, 中压电缆绝缘老化的检测方式比较多, 检测方法也在不断的发展, 积累了不断经验, 利于实现检测判断, 但是中压电缆的检测方法不适用于高压电缆, 故而只有个别方法确认。

4.2 绝缘老化诊断的新方法

除了局部放电可以检测出绝缘性之外, 我国近年来也相继发展了电缆绝缘老化检测的新方法。比如场致发光法, 采取高灵敏度光学集聚装置, 显示光谱的色调强度以及波长, 按照不同的电测检测出光谱的强度、老化生成范围。第二点就是氧化特征法, 基于电缆在过热的环境下, 对半导电层以及绝缘层耗费氧量, 随着时间的变化而产生物理参数, 对体积电阻率以及材料的断裂等特性作测定。第三点, 取样法, 采用电缆中一部分, 进行电缆局部的分析, 对外护层气体以及内硅油进行研究。第四个方法则是耐压测试法, 也是检测绝缘老化最直接的方法, 属于实质性的破坏试验, 耐压测试具有较高的准确性, 还能对电缆的绝缘老化进行危害评估。

4.3局部放电检测技术运用试探

对迄今为止的电缆绝缘性检测方法以及检测技术来看, 中压级别电缆的检测远比高压级的电缆检测丰富得多, 但是趋于局部检测的方法也得到了行业的共识。局部检测方法存在环境干扰问题, 如何在提高局部检测环境下的灵敏度是现如今发展检测技术的关键。通常局放测试与局放检测仪是局部放电检测最常用的两种技术。局部检测工作于高频段, 对低频的干扰不敏感。两种检测技术的灵敏度相当, 局放检测仪适用于在线监测, 半导层面损坏产生放电, 通常局放测试比较灵敏。两种测试对比得出, 运用局放测试技术进行在线监测, 适合交联聚乙烯电缆现场作业。存在的局限性, 需要经验积累。

5 总结

无线通讯及绝缘技术 篇6

随着我国在2000 年以后开始的大规模城市电网改造,大量10k V架空线改为入地电缆,以XLPE绝缘为代表的聚合物绝缘电力电缆在我国被广泛应用。目前各大城市的中心城区几乎很难看到架空线路,大量的XLPE电缆被敷设在地下,而且这一趋势还在逐渐扩大。可以预见,在城市电网中,电缆网络的规模和电压等级都将逐渐增加。

由于XLPE电缆在制造、施工和运行过程中不可避免会产生一些微观缺陷,水分会在电场的作用下聚集在微观缺陷处形成水树。水树既不是短路或击穿,也并非所有水树都会导致电缆事故,但运行电缆在长期过负荷、频繁的雷电入侵和开关操作冲击等作用下,部分水树可能诱发电树,导致电缆绝缘本体的击穿[1，2]。但如果全部更换这些老化电缆将产生巨大的工程量和费用。如能对目前大量的水树老化的运行电缆恢复其绝缘强度并扩展其使用寿命,而不是简单地加以更换,将是一项很有意义的工作[3]。

根据Connecticut大学材料研究所Steven Boggs教授的研究报告,普通的XLPE电缆在运行15 年后,剩余击穿电压下降严重,最大下降可达50% 左右,进入故障高发期[1]。根据国网公司2009 年统计数据,运行超过10 年的XLPE电缆占总铺设电缆的比例接近40% 。电缆的事故率会随着运行年限增加而逐步增加。而过去的电缆运行管理技术主要是依靠预防性试验方法,随着电缆网规模的扩大和运行年限的增加,试验成本和工作量会迅速增加,而难以全面开展定期的预防性试验工作。现在运行单位大多是基于事故后快速抢修的方法,但通常在负荷高峰期,电网的抢险工作任务艰巨,这严重影响电网供电的可靠性。

值得注意的是,美国在20 世纪80 年代初就开始了对运行的老化电缆进行绝缘修复,通过压力从电缆的缆芯注入一种硅氧烷液体,让其扩散、渗透并与XLPE电缆水树缺陷里面的微水进行反应,反应后残留的硅树脂将水树空洞填充以延长电缆寿命[4]。但是该技术的修复液具体成分、修复方法都未公开。国内的研究也表明该技术对老化电缆的修复效果较好[3],但对于修复的微观作用过程尚未进行深入阐述。

根据我国城市电缆网快速发展的实际情况和国外二十多年的工业应用经验,对于城市电网老化电缆的绝缘修复研究具有极大的经济和社会价值。本文结合最近三年的研究成果和对水树发生、发展的理解,对电缆的水树形成机理及绝缘修复机理进行分析讨论。

2 水树生长及修复原理

2. 1 水树及生长

R. Ross对水树特征有如下描述[5]: 永久的亲水性,尽管水树内的水可能变干,但当环境潮湿后又可能重新湿润,在PE( 聚乙烯) 中水的含量典型值在1% 左右,水树结构包括了许多微米级的空洞,但是连接这些空洞的是存在于无定形区的纳米级通道,无定型区和结晶行为等可能影响水树的生长。因此,水树结构通常被描述为,由纳米级通道和微米级空洞( 该空洞通常充满了水,并具有亲水性) 所形成的树枝发散状的绝缘缺陷,通常可用珍珠串模型来描述水树的结构形态,如图1 ( a) 所示[6]。图1( b) 是在实验室中电缆老化800h后,通过切片机切片后观察到的水树,长度大约在400μm。在水树区由 μm级的微孔和一些水树通道组成,类似珍珠串,微孔中被水所充满。

水树形成是一个复杂的过程( 包括电、机械、扩散和化学等多个过程) ,电场是水树形成的主要驱动力,根据水树劣化后的产物决定其主要过程: 由于氧化产物的存在表明有氧化过程发生; 空洞和羧化物基团的存在则表明有断链的发生( 因为机械或化学过程都可能导致分子链断裂) ; 因为污染物、离子和电解质的存在表明有扩散过程发生。Jean-Pierre Crine也在文章中发表类似的观点,认为水树是多个物理、化学过程协同作用的结果[7]。

2. 2 水树的修复原理

电场、水和离子是水树形成、生长的主要原因,如能将水树通道中的水通过化学反应去除,从而将水树空洞重新生成多聚物填充空洞,消除电场畸变,阻止水分重新进入到水树通道,必将延长电缆的寿命。这就要求水树修复后的生成物的电气性能和XLPE要比较接近,而且是一种固体状,不会流走,修复后的电气强度要有大幅度提高。围绕以上问题,下面对本文所提出的修复液的性能进行研究和阐述。

本文采用的修复液的有效成分为硅氧烷( 可与水发生反应生成硅醇多聚体,并且具有绝缘性) 、酮溶剂和酯类催化剂。硅氧烷的水解-缩合反应产生新的硅氧基团有机缩合物,这可能包括二聚体、三聚体、多聚体和醇类。水解-缩合反应如式( 1) 和式( 2) 所示[4]:

注: Me和Ph为甲基和苯基。

2. 3 修复生成物的介电性能

为了验证上述反应基本原理,将水和修复液直接反应,在1 个月后该反应趋于稳定,缩合反应生成的有机物呈半透明胶状,如图2( a) 所示。采用RLC电桥TH2820 测量,测量电路和方法如图2 ( b) 所示,测量时要尽量减小极板距离,而且电极要对称居中。反应生成物的电阻率高,可达到1011Ω·m以上。其相对介电常数与XLPE的相接近( 在2. 8 左右,XLPE为2. 3) ,不会导致局部电场严重畸变。缩合物能够填充水树空洞,并能均匀水树尖端电场。

2. 4 修复液体在电缆中的扩散

修复液从电缆接头一端的缆芯处注入,在压力作用下,首先从接头的一端流向另外一端。同时,修复液也开始从缆芯向绝缘层扩散。电缆的缆芯结构和扩散示意图如图3 所示,尽管从肉眼看上去XLPE绝缘层没有缝隙,但事实上,因为交联聚乙烯是半结晶聚合物,包括了晶区和非晶区,通常晶体结构较为致密。在晶体之间大约有数百个纳米的距离,很多C-C键相互缠绕,包含了很多的自由体积,如图3 所示。事实上,修复液小分子在压力作用下是可以渗透过去的,这就是为什么修复液可以渗透到绝缘缺陷处的原理。

3 实验室修复前后的介电性能

根据文献[8]所描述的方法进行老化,样本及老化装置如图4 所示。在老化800h左右,阻性电流Ir> 10μA,介质损耗值达到10% 以上,绝缘性能大幅下降,随机抽取其中的一个样本通过切片机进行切片,通过显微镜能明显观察到水树的存在。

3. 1 修复后介电性能

将老化后的3 个样本分别测量阻性电流[9],观察修复后不同时间阻性电流的变化规律。从图5 可以看到,老化电缆在修复2h内阻性电流下降速率最大,6h后阻性电流下降了近70% 。试样的绝缘性能在短期内的恢复效果良好,根据硅氧烷与水的反应式( 1) 、式( 2) 可知,硅氧烷消耗掉水树中的水分,阻性电流迅速下降。修复8h后下降速率变缓,可能是修复液的缩聚反应速率接近稳定。修复24h后,试样的阻性电流与新试样的( 3. 5μA左右) 相接近,达到良好绝缘状态。随着浸泡修复时间的增长,反应生成的小分子液体在压力作用下会慢慢渗出XLPE层,最终完全排出,能使阻性电流值进一步缓慢下降。同时,也做了介质损耗角正切值测试,其规律和阻性电流结果接近,在大约24h左右基本接近新电缆水平。

为直接验证修复前后的电气强度,将试样进行工频逐级击穿试验后,对修复前后的试样各5个样本数据利用Weibull分布,得到试样逐级击穿电压的概率分布如图6 所示。水树老化后为14. 2 k V,修复后为17. 5 k V。由此说明修复液与水反应的生成物能够修复绝缘缺陷,提高电气强度。

3. 2 微观结构分析

图1( b) 为试样加速老化后在针电极附近绝缘层中形成的水树,长度大约在400μm。将同一批次老化后的水树样本进行液氮脆断,进行SEM( 扫描电镜) 观察,如图7 ( a) 所示,可以看到,在水树区( 针尖附近) 有大小不等的微孔,尺寸在0. 5μm左右甚至更小,表明在水树老化后会形成许多小的微孔。将修复后样本也进行SEM对比观察,发现修复后水树通道颜色较浅,内部有胶状物质存在,如图7( b) 所示,水树通道内的填充物即是硅氧烷与水反应生成的硅氧基团有机聚合物。经以上观察可以说明: 硅氧烷修复液充分渗透到了绝缘层的水树中,与水发生聚合反应生成胶状物,并填充了原有缺陷。

通过XPS( X射线光电子能谱) 进一步对修复后填充物的成分进行分析,如图7( c) 所示,Au和Cu是干扰元素,而C、O是有机物通常含有的元素。实事上,可以看出,填充物的主要成分是Si、Ti,这与式( 1) 和式( 2) 中的化学反应符合,硅是修复液成分,Ti则是使用的金属催化剂成分,而且通过反应,形成了填充效应。进一步分析其各元素具体成分见表1,可以看到,该成分主要是Si聚合物,包括了少量的Ti。而Si的缩合物通常具有良好的绝缘性和稳定性,因此修复填充物可能具有长期的修复效果和电化学稳定性。

4 现场实验

在四川省电力公司某220k V变电站,对10k V补偿电抗器的连接电缆进行现场绝缘修复实验。该电缆长度为25m、185mm2,载流量280A左右,选取了介质损耗偏大的B相进行绝缘修复,而A、C相不进行修复,仅作为对比。首先停电,安装好修复适配器后,通过压力将修复液注入到电缆的缆芯,对电缆进行绝缘修复[8]。整个注入时间大约在30min左右,整个修复液全部注通,并观察到液体从另外一端流出,通过余液收集瓶收集残余液体。

保持压力一定时间后,移除修复装置,测试其介质损耗和绝缘电阻。修复前后的绝缘电阻都很高,都符合规程要求,并无明显变化,因为该电缆的绝缘依然良好,并无大的水树生成。介质损耗的测试电压为10k V,环境温度为22℃,采用国产的金源全自动抗干扰介质损耗测试仪进行测试,结果见表2。根据介质损耗数据,B相电缆介质损耗由修复前的0. 049% 下降至0. 026% ,降幅达47% ,绝缘性能有了明显提高,而修复前后的电容量并没有显著变化。

5 结论

本文通过对XLPE电缆中的水树形成及修复机理的研究和修复实验,得到如下结论:

( 1) 硅氧烷修复液能够扩散进入水树空洞并与水反应,修复6h后阻性电流下降了近70% ,修复后试样的工频击穿电压较修复前明显提高。

( 2) 对比修复前后电缆绝缘层水树枝的微观结构,证实了修复液与水反应的生成物能够有效填充水树空洞,修复老化电缆的绝缘。

( 3) 现场实验表明,该方法对实际运行电缆的绝缘也有明显改善作用。

摘要：为解决城市电网中的电缆绝缘老化问题,本文从电缆的缆芯压力注入一种有机硅液体以延长老化后交联聚乙烯(XLPE)电缆的寿命,对其实现方法、效果和微观结构变化进行了研究。讨论了水树的生长和修复原理,并对渗透的微观过程进行了分析。将新电缆试样进行水树加速老化形成明显的水树,通过修复液压力注入进行修复,修复后试样的阻性电流迅速下降,击穿电压提高。通过SEM(扫描电子显微镜)和XPS(X射线能谱分析)观察电缆切片,发现了水树区的胶状填充物,其成分为Si和Ti的氧化物。对现场运行电缆进行了绝缘修复实验,修复后介质损耗正切值明显下降。通过实验和微观分析说明,该方法对老化电缆的绝缘有较明显的改善作用,水树空洞生成的填充物具有良好的填充和绝缘性。

无线通讯及绝缘技术 篇7

“基于直流激励的GIS类设备绝缘状态检测技术及装备研究”项目中提出的检测方法, 为确认GIS内部缺陷情况, 防止对GIS类设备绝缘的进一步损坏。金属导电微粒是GIS内部缺陷最重要的典型缺陷, 交流电压环境下GIS内微粒运动模式多为滚动或者非贯穿性跳动。微粒所发出的各种信号较弱, 不利于检测微粒。 而直流电压下微粒起跳电压所需电压较低, 以及直流电压单极性的缘故, 发出的超声和脉冲电流信号较强, 可使得微粒缺陷更加突出, 从而更有利于检测金属微粒, 且对GIS绝缘性能破坏小。 显著提高了检测效率和准确性。

2013年3月, 在本项目科技成果鉴定会上, 由雷清泉院士任主任委员的鉴定委员会给出了如下鉴定意见:

1、 项目开展了基于直流激励的GIS类设备绝缘状态检测试验技术的研究, 针对微粒、尖刺等缺陷, 采用脉冲电流、超声、特高频等多种检测技术, 系统开展了交直流电压和直流极性效应的比对分析研究, 建立了相应检测典型图谱及判断方法, 并研制了现场应用的GIS直流检测电源系统。

2、 项目证实了直流电压较交流电压检出微粒缺陷电压更低、更灵敏, 及直流激励GIS绝缘缺陷检测的有效性。同时, 项目研发具有自主知识产权的成套无局放、极性可转换、便携式直流电源装置, 并在实际220kV等级GIS运行现场成功地进行了应用。

3、 项目共申请21项专利, 其中实质性审查发明专利6项、受理5项;授权实用新型专利6项;发表国内外核心期刊和会议论文24篇。

本项目主要创新点如下:

(1) 提出了基于直流激励的GIS类绝缘状态检测试验技术, 并验证了该技术应用于GIS绝缘检测的可行性;

(2) 提出了以局部放电正负脉冲数、幅值、时间间隔为优选参量的直流激励时间序列谱图GIS缺陷检测方法;

(3) 提出了以自激起跳电压结合时间序列谱图对微粒的五种状态实现诊断的方法;

(4) 提出了适用于现场的0.02Hz-0.1Hz变频消除直流激励后GIS内残余电荷的方法。

本项目的研究成果, 填补了GIS类设备一直以来在微粒缺陷检测方面效率低、准确率低下的状况, 也为电网能安全稳定运行提供了时间及技术上的保证。以云网所属近20个供电单位为例:全手段检测设备总投资不低于80万, 常规检测手段投资不低于200万, 以每个单位设备选用合适节约50万费用计, 整个云网所属供电单位因测试设备的合理配置可节约设备经费近1000万。

无线通讯及绝缘技术 篇8

高压电气设备的安全运行是电网安全运行的基础。传统上, 一般采用定期停电的方式对高压电气设备进行预防性试验和检修, 但这种方式存在固有的局限性, 不能全面、真实地反映设备存在的潜伏性故障。因此, 随着高压电气设备的快速发展, 高压电气设备绝缘在线监测技术也得到了快速发展和良好应用。另外, 各种数字化测量、测试仪器也被广泛应用于电力系统设备状态的检测中。下面本文就针对高压电气设备绝缘在线监测技术应用及其发展前景进行探讨。

1 在线监测技术的基本原理

所谓高压电气设备在线监测技术, 就是指利用传感器技术、电子技术、网络技术、计算机及信号处理技术等对处于运行状态中的高压电气设备绝缘之各种特征参数进行动态监测, 实时有效地分析诊断高压电气设备运行状态的技术。

高压电气设备在线监测技术设备可分为硬件和软件2部分。硬件部分主要完成数据信号的采集、信号处理等功能;软件部分则根据传输收集到的实时数据, 应用合适的数学模型、傅立叶变换 (FFT) 等方法, 计算频率、电容、介损、泄露电流、绝缘电阻、母线电压以及三相不平衡信号等电气参数, 进而对高压电气设备进行故障分析诊断。

高压电气设备在线监测系统主要由传感器系统、信号采集系统、分析诊断系统等组成。传感器系统的主要任务是监测和变换实时数据;信号采集系统的主要作用是信号传输和处理, 即把模拟量转化为数字量, 利用过零整形等数字滤波技术对信号进行滤波处理, 并将数据信息输入计算机;分析诊断系统主要负责对数据信息进行分析和诊断, 并根据高压电气设备绝缘监测的要求显示和储存所测量的各种数据和结果, 若有超标准即向上一级控制中心传输信息。

与传统的定期停电预防性试验相比, 高压电气设备绝缘在线监测技术大大提高了设备数据的实时性、真实性和针对性, 使检修更具可操作性。绝缘在线实时监测不需停电, 可做到及时发现设备绝缘缺陷, 随时掌握设备的绝缘变化趋势, 并据此分析诊断, 有准备地进行设备状态检修, 从而防止了突发事故。

2 高压电气设备绝缘在线监测技术的应用

高压电气设备绝缘在线监测技术的应用满足了现代化设备的使用和生产维修的需要, 给电力系统运行安全带来了极大的可靠性。实现高压电气设备的动态实时监测, 成为了现代电力系统设备监测的重要手段。下面就举例介绍高压电气设备在线监测技术的具体应用情况。

2.1 变压器的绝缘在线监测

变压器绝缘在线监测主要监测绝缘油中的分解气体含量和局部放电情况, 即利用聚合物薄膜, 把特征气体H2、C2H2、CO、CH4、C2H4、C2H6等从油中分离出来, 然后利用新型的催化酶气体传感器来检测各气体的含量, 进而判断变压器是否存在过热、放电等异常及故障。如果变压器的绝缘状况异常, 则在线监测会对气体的产气率进行跟踪, 从而确定变压器内部的故障元件。变压器有机绝缘老化并击穿的主要因素是局部放电, 使用脉冲电流法和超声波探测法可以进行局部放电的监测, 但其缺点在于无法精确定位局部放电电源, 无法确定放电对绝缘的危害程度。

2.2 发电机的绝缘在线监测

发电机高发问题是电气绝缘故障, 所以绝缘是发电机的主要监测对象。如今广泛采取的方式是局部放电以监测发电机绝缘状况, 通过端部放电、绕组断股放电等方式检测绝缘过热和污染。

2.3 电容型高压电气设备的绝缘在线监测

电容型高压电气设备主要包括电流互感器、电容式电压互感器、耦合电容器、变压器套管等。对电容型高压电气设备的监测主要在于交流泄露电流、等值电容、介质损耗角正切值tgδ等, 监测交流泄露电流旨在实时反映容性设备的整体受潮程度和局部缺陷反应灵敏程度。

2.4 氧化避雷器的绝缘在线监测

氧化避雷器主要容易发生的故障是受潮及老化, 因此主要监测其能反映避雷器阀片受潮老化的主要因素, 即阀片的泄露电流。避雷器发生故障时, 阻性电流会增加, 导致全电流增加。因此, 在设备运行时要实时监测避雷器实时电流及全电流, 并和历史数据进行对比, 从而准确定位避雷器缺陷部位。目前, 一种安装于避雷器接地引下线上的测量运行电压下泄露电流、记录避雷器动作次数的新型避雷器在线监测仪器已广泛投入运行, 它既能够带电监测, 也能够在线监测避雷器运行状态下阻性电流及其他参数。与传统的监测手法相比, 该仪器有了更高的精确性和可操作性。

2.5 GIS的绝缘在线监测

GIS的绝缘在线监测方法主要包括化学、机械和电等方法。化学方法通过分解产物的气体分析、检测局部放电和局部过热;机械方法是采用一个高灵敏性的压电加速传感器和超声波传感器, 来检测在局部放电或绝缘故障时产生的机械振动和弹性波;电的方法即采用外电极、内电极和磁耦合方法测量GIS护套电势, 以检测局部放电。

3 高压电气设备绝缘在线监测技术应用发展前景

随着电力设备的大容量化、高电压化、结构多样化及密封化发展, 采用传统的停电预防性试验方式来预防高压电气设备事故或确定计划检修已显得不太适应当前需要。传统方式的特点是: (1) 周期性; (2) 短暂性; (3) 试验电压低; (4) 电网的供电可靠性相对较低。而基于高压电气设备在线监测技术的设备状态检修方式, 从各方面来讲都具有明显优势, 其优点是: (1) 实时性; (2) 真实性; (3) 针对性; (4) 提高了电网的供电可靠性。

高压电气设备绝缘在线监测是一个专业性很强的高新科学技术, 从20世纪80年代起, 数字化测量、测试仪器及一些多功能绝缘在线监测系统已开始应用于实践, 而随着计算机技术的发展, 当前高压电气设备绝缘在线监测技术在电力系统中的应用更是变得越来越广泛, 它既能对带电设备的绝缘特性及参数进行实时测量, 还能对获取的数据进行分析、诊断和储存。高压电气设备绝缘在线监测主要有以下特点: (1) 测量设备绝缘油的变化情况来掌握设备内部是否有过热放电及其他可能出现的故障状况; (2) 监测频率、电容、介损、泄露电流、绝缘电阻、母线电压及三相不平衡信号等, 获取波形, 据此分析设备内部绝缘部分的缺陷及其他状况; (3) 监测信号抗干扰能力较强, 具有良好的自保护性; (4) 系统数据能够进行远程传输, 从而实现数据共享。

高压电气设备绝缘在线监测技术优点明显, 但目前也存在较不完善的地方。为此, 还应对在线监测技术进行更深层次的研究: (1) 发展人工智能技术, 实现绝缘诊断的自动化, 从而大大提高监测的安全性; (2) 进一步提高监测系统的灵敏度与可靠性, 比如实现采样装置的高灵敏度和高稳定性; (3) 对监测数据进行智能化管理, 从而进行更高效、更科学的分析, 使有关设备人员能更准确地进行决策。总而言之, 高压电气设备绝缘在线监测技术应向着更准确、更及时、更全面的方向发展, 使得电气设备的工作更为安全可靠, 从而实现电力系统管理的综合自动化。

4 结语

高压电气设备的应用过程中离不开系统的运行监测, 而绝缘在线监测技术则提供了更为及时、准确、真实, 针对性更强的智能化电气设备监测手段, 对提高电力设备运行安全水平, 及时发现事故隐患, 减少电力系统故障有着积极的作用。采用在线监测技术, 克服定期停电预防性试验的缺点, 保证电力设备能在最好的状态下安全、稳定运行, 有着巨大的经济和社会利益。所以, 可以预言, 高压电气设备在线监测技术未来将更为普及, 发展前景广阔。

参考文献

[1]徐大可.变电站电气设备在线监测综述[J].变压器, 2002 (Z1)

[2]赵辉.高压电气设备绝缘在线监测技术及应用[J].宁夏机械, 2009 (3)