绝缘系统监测方法简介

一、为什么要进行电气绝缘监测一、为什么要进行电气绝缘监测 1、电力系统的规模、容量不断的增大，停电造、电力系统的规模、容量不断的增大，停电造成的损失越来越严重。成的损失越来越严重。2、绝缘往往是电力系统中的薄弱的环节，绝缘、绝缘往往是电力系统中的薄弱的环节，绝缘故障通常是引发电力系统事故的首要原因。故障通常是引发电力系统事故的首要原因。3、新设备使用前都要进行实验，以防止在设计、新设备使用前都要进行实验，以防止在设计中存在缺陷。中存在缺陷。4、电气设备在长时间高电压下，会造成其绝缘、电气设备在长时间高电压下，会造成其绝缘性能逐渐丧失。性能逐渐丧失。5、电介质理论仍远未完善，需借助各种绝缘监、电介质理论仍远未完善，需借助各种绝缘监测来检验和掌握绝缘的状态和性能。测来检验和掌握绝缘的状态和性能。二、各种介质击穿特性的因素很多二、各种介质击穿特性的因素很多气体：气压、温度、气隙间距、电场均匀、湿度等。液体：杂质、（以水和纤维为主）、温 度 、油压等。固体：散热能力、外界温度、受潮、作用时间等。绝缘监测和诊断技术的概念：电力设备绝缘在运行中受到电、热、机械、不良环境等各种因素的作用，其性能将逐渐劣化。以致出现缺陷，造成故障，引起供电中断。通过对绝缘的试验和各种特性的测量，了解并评估绝缘在运行过程中的状态，从而能早期发现故障的技术称为绝缘监测和诊断技术三、绝缘监测的基本概念四、绝缘试验的分类：1.1.按照对设备造成的影响程度分类（两类）按照对设备造成的影响程度分类（两类）非破坏性试验，亦称绝缘特性试验：非破坏性试验，亦称绝缘特性试验：在较低电压下或用其它不在较低电压下或用其它不会损伤绝缘的方法测量绝缘的各种情况，从而判断绝缘内部的缺陷会损伤绝缘的方法测量绝缘的各种情况，从而判断绝缘内部的缺陷包含的种类：包含的种类：绝缘电阻试验、介质损耗角正切试验、局部放电试绝缘电阻试验、介质损耗角正切试验、局部放电试验、绝缘油的气相色谱分析等验、绝缘油的气相色谱分析等 破坏性试验，即耐压试验：破坏性试验，即耐压试验：以高于设备的正常运行电压来考核以高于设备的正常运行电压来考核设备的电压耐受能力和绝缘水平。耐压试验对绝缘的考验严格，能保设备的电压耐受能力和绝缘水平。耐压试验对绝缘的考验严格，能保证绝缘具有一定的绝缘水平或裕度；缺点可能在试验时给绝缘造成一证绝缘具有一定的绝缘水平或裕度；缺点可能在试验时给绝缘造成一定的损伤定的损伤 包含的种类：包含的种类：交流耐压试验、直流耐压试验、雷电冲击耐压试验交流耐压试验、直流耐压试验、雷电冲击耐压试验及操作冲击耐压试验及操作冲击耐压试验 2.按照设备是否带电的方式分类（两类）按照设备是否带电的方式分类（两类）离线：离线：在离线的监测和诊断时，要求被试设备退出在离线的监测和诊断时，要求被试设备退出运行状态，通常是周期性间断地施行，试验周期由运行状态，通常是周期性间断地施行，试验周期由电力设电力设备预防性试验备预防性试验规程规定规程规定特点：特点：可采用破坏性试验和非破坏性试验两可采用破坏性试验和非破坏性试验两种方式，两种方式是相辅相成的。耐压试验往往是在非破种方式，两种方式是相辅相成的。耐压试验往往是在非破坏性试验之后才进行。缺点是对绝缘耐压水平的判断比较坏性试验之后才进行。缺点是对绝缘耐压水平的判断比较间接，尤其对于周期性的离线试验更不易判断准确间接，尤其对于周期性的离线试验更不易判断准确 在线：在线：在线监测则是在被试设备处于带电运行的条在线监测则是在被试设备处于带电运行的条件下，对设备的绝缘状况进行连续或定时的监测，通常是件下，对设备的绝缘状况进行连续或定时的监测，通常是自动进行的自动进行的特点：特点：只能采用非破坏性试验方式。由于可只能采用非破坏性试验方式。由于可连续监测，除测定绝缘特性的数值外，还可分析特性随时连续监测，除测定绝缘特性的数值外，还可分析特性随时间的变化趋势，从而显著提高了其判断的准确性间的变化趋势，从而显著提高了其判断的准确性 绝缘预防性试验概念绝缘预防性试验概念：绝缘预防性试验概念：为了对绝缘状态作出判断，需为了对绝缘状态作出判断，需对绝缘进行各种试验和监测，通称为绝缘预防性试验。对绝缘进行各种试验和监测，通称为绝缘预防性试验。绝缘试验的三个基本环节绝缘试验的三个基本环节：绝缘试验的三个基本环节：传传感感器器与与测测量量方方法法：正正确确选选用用各各种种传传感感器器及及测测量量手手段段，检检测测或或监监测被试对象的种种特性，采集各种特性参数；测被试对象的种种特性，采集各种特性参数；数数据据处处理理：对对原原始始的的杂杂乱乱信信息息加加以以分分析析处处理理(数数据据处处理理)，去去除除干干扰扰，提取反映被试对象运行状态最敏感、有效的特征参数；提取反映被试对象运行状态最敏感、有效的特征参数；绝绝缘缘诊诊断断：根根据据提提取取的的特特征征参参数数和和对对绝绝缘缘老老化化过过程程的的知知识识以以及及运运行行经经验验，参参照照有有关关规规程程对对绝绝缘缘运运行行状状态态进进行行识识别别、判判断断，即即完完成成诊诊断断过过程程。并并对对绝绝缘缘的的发发展展趋趋势势进进行行预预测测，从从而而对对故故障障提提供供预预警警，并并能能为为下下一步的维修决策提供技术根据。一步的维修决策提供技术根据。绝缘缺陷类型绝缘缺陷类型 集中性缺陷：裂缝、局部破损、气集中性缺陷：裂缝、局部破损、气泡等泡等 分散性缺陷：内绝缘受潮、老化、分散性缺陷：内绝缘受潮、老化、变质等变质等绝缘的老化n 什么叫绝缘的老化什么叫绝缘的老化 n 绝缘老化的原因有哪些绝缘老化的原因有哪些 n 电介质的热老化电介质的热老化 n 电介质的电老化电介质的电老化 n 其他影响因素其他影响因素 什么叫绝缘的老化？什么叫绝缘的老化？电气设备的绝缘在长期运行过程中会发生一系电气设备的绝缘在长期运行过程中会发生一系列物理变化和化学变化，致使其电气、机械及其列物理变化和化学变化，致使其电气、机械及其他性能逐渐劣化，这种现象统称为绝缘的老化。他性能逐渐劣化，这种现象统称为绝缘的老化。老化的原因有哪些？老化的原因有哪些？热、电、机械力、水分、氧化、各种射线、微热、电、机械力、水分、氧化、各种射线、微生物等因素的作用。生物等因素的作用。n一、电介质的热老化一、电介质的热老化n 什么是电介质的热老化？什么是电介质的热老化？n 在高温的作用下，电介质在短时间内就会发生明显在高温的作用下，电介质在短时间内就会发生明显的劣化；即使温度不太高，但如作用时间很长，绝缘性能的劣化；即使温度不太高，但如作用时间很长，绝缘性能也会发生不可逆的劣化，这就是电介质的热老化。也会发生不可逆的劣化，这就是电介质的热老化。n 温度越高，绝缘老化得越快，寿命越短。温度越高，绝缘老化得越快，寿命越短。介质的老化过程介质的老化过程固体介质的热老化过程固体介质的热老化过程 受热受热带电粒子热运动加剧带电粒子热运动加剧载流子增多载流子增多载流子迁载流子迁移移电导和极化损耗增大电导和极化损耗增大介质损耗增大介质损耗增大介质温升介质温升加速老化加速老化 液体介质的热老化过程液体介质的热老化过程 油温升高油温升高氧化加速氧化加速油裂解油裂解分解出多种能溶于油分解出多种能溶于油的微量气体的微量气体绝缘破坏绝缘破坏n二、电介质的电老化二、电介质的电老化 n n 什么是电老化？什么是电老化？n 电老化是指在外加高电压或强电场作用下的老化。电老化是指在外加高电压或强电场作用下的老化。n 介质电老化的主要原因是什么？介质电老化的主要原因是什么？n 介质中出现局部放电。介质中出现局部放电。n局部放电引起固体介质腐蚀、老化、损坏的原因有：局部放电引起固体介质腐蚀、老化、损坏的原因有：n破坏高分子的结构，造成裂解；破坏高分子的结构，造成裂解；n转化为热能，不易散出，引起热裂解，气隙膨胀；转化为热能，不易散出，引起热裂解，气隙膨胀；n在局部放电区，产生高能辐射线，引起材料分解；在局部放电区，产生高能辐射线，引起材料分解；n气隙中如含有氧和氮，放电可产生臭氧和硝酸，是强烈的气隙中如含有氧和氮，放电可产生臭氧和硝酸，是强烈的氧化剂和腐蚀剂，能使材料发生化学破坏。氧化剂和腐蚀剂，能使材料发生化学破坏。绝缘油的老化原因：绝缘油的老化原因：油温升高而导致油的裂解，产生出一系列微量气体；油温升高而导致油的裂解，产生出一系列微量气体；油中的局部放电还可能产生聚合蜡状物，影响散热，加速固油中的局部放电还可能产生聚合蜡状物，影响散热，加速固体介质的热老化。体介质的热老化。电气设备的使用寿命一般取决其绝缘的寿命，后者与老化过电气设备的使用寿命一般取决其绝缘的寿命，后者与老化过程密切相关。程密切相关。通过绝缘试验判别其老化程度是十分重要的。通过绝缘试验判别其老化程度是十分重要的。绝缘老化的原因主要有热、电和机械力的作用绝缘老化的原因主要有热、电和机械力的作用，此外还有水，此外还有水分、氧化、各种射线、微生物等因素的作用。分、氧化、各种射线、微生物等因素的作用。各种原因同时存在、彼此影响、相互加强，加速老化过程。各种原因同时存在、彼此影响、相互加强，加速老化过程。谢谢！谢谢！Thanks!