[科普中国]-电绝缘诊断技术

电气设备绝缘诊断技术借用了医疗术语“诊断”的概念，其含义是通过对电气绝缘的试验和各种特性的测量，了解及评估设备在运行过程中的状态，从而能早期发现故障的技术。

绝缘诊断技术的意义电气设备由绝缘材料和导电、导磁材料及结构材料构成。绝缘材料大多为有机材料，如矿物油、绝缘纸、各种有机合成材料等。在运行中，由于受到电、热、机械、环境等各种因素的作用，绝缘材料容易逐渐劣化，造成设备故障，引起供电中断。设备的绝缘结构性能的好坏，往往成为决定整个电气设备寿命的关键所在。例如，在对110kV及以上的电力变压器的93次事故原因进行分析时发现，其中由于匝间绝缘、引线及对地绝缘、套管绝缘所引起的各种事故分别占事故总数的43%、23%、15%；而因铁芯、分接开关等造成的非绝缘事故仅占20%以下。

电力设备特别是大型高压设备发生突发性停电事故，会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。要提高电力设备绝缘的可靠性，一种办法是提高设备的质量，选用优质材料及先进工艺，优化设计，合理选择设计裕度，力求设备在工作寿命内，不发生故障。但这种方法将会导致制造成本增加。此外，设备在运行中，总会逐渐老化，而大型设备不可能像次性工具那样，用过即丢。因此另一方面，必须对设备进行必要的检查和维修，这构成了电力运行部门的重要工作内容。

对电力设备的监测和维修兴起以状态监测（通常是在线监测）和故障诊断为基础的状态维修。其基本原理可简述如下：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。随着电子技术、计算机技术、光电技术、信号处理技术和各种传感技术的发展，可以对电力设备进行在线的状态监测，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后，根据其数值的大小及变化趋势，可对绝缘的可靠性随时作出判断和对绝缘的剩余寿命作出预测，从而能及早发现潜伏的故障，必要时可提供预警或规定的操作。状态监测（在线监测）与故障诊断技术的特点是可以对电力设备在运行状态下进行连续或随时监测与判断1。

绝缘在线诊断技术的发展概况国外对绝缘在线监测技术的研究始于60年代，但直到70~80年代，随着传感、计算机、光纤等新技术的发展与引用，绝缘在线诊断技术才真正得到迅速发展。加拿大、日本、前苏联等国陆续研制了油中溶解气体，变压器、发电机、气体绝缘封闭组合电器等的局部放电，电容型绝缘的介质损耗因数等特性，交链聚乙烯电缆的泄漏电流等在线监测系统。其中少数已发展成为正式产品。国际大电网会议于1990年发表了关于电气设备绝缘诊断技术的综述性论文，对截止80年代末在这一领域的研究成果作了系统的总结。

我国对在线诊断技术的重要性也早有认识，早在60年代就提出过不少带电试验的方法，但由于操作复杂，测量结果分散性大，没有得到推广。80年代以来，随着新技术的发展与引用，我国的绝缘在线诊断技术也得到了迅猛发展。由于我国工业发展迅速，用电一直紧张，加之部分电力设备故障率较高，因此对于推行在线诊断技术以提高电力系统的运行可幕性，显得史为迫切。我国电力部门的很多科研院所和高等学校的不少有关专业都相继开展了这方面的研究。自1985年以来，由原电力部主持，先后三次（分别在安、湖北、广东三省）召开了“全国电力设备绝缘带电测试、诊断技术交流会”，不仅进行了学术交流，而且就如何发展和推广在线诊断技术开展了讨论。可以认为，我国绝缘在线诊断技术的研究和国际上是同步发展的，处于几乎相当的水平。

由于在线诊断技术的难度，无论是国内，还是国外，除个别项目以外，大多还不很成熟，仍处于研究发展阶段。但由于客观的需要，相信绝缘在线诊断技术一定能迅速发展成长，从而对提高电力系统的运行水平发挥巨大的作用。

本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学