电袋复合除尘器高压静电整流设备的耐压试验及故障分析

摘要：电袋除尘器的静电整流设备的耐压试验是检验整流设备稳定性的重要环节，它直接影响除尘器性能和使用寿命。文章介绍了电袋复合除尘器高压静电整流设备耐压试验，并对易出现的故障现象加以分析和处理，使产品性能和质量得到有效的控制、保证和提高。

关键词：电袋复合除尘器；高压静电整流设备；绝缘强度试验；耐压试验；温升试验 文献标识码：A

中图分类号：TM45 文章编号：1009-2374（2016）14-0083-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.14.042

1 概述

整流设备的设计、制造工艺、所用的材料的改变都会影响设备性能的稳定性，而电袋除尘器的静电整流设备的耐压试验是检验其稳定性的重要环节，它直接影响除尘器的性能和使用寿命。

2 耐压强度试验过程及故障分析

2.1 控制柜的耐压试验

2.1.1 目的：它是检验控制柜主回路及其二次回路主距离是否符合要求、绝缘材料是否存在缺陷以及控制柜元器件装配的制造工艺是否符合要求的试验。

2.1.2 准备工作：高压控制柜装配好后，拆除柜内与接地有关的元器件接地端。用1000V兆欧表测量控制柜主回路与地间的绝缘电阻；用500V兆欧表测量控制柜控制回路与地间的绝缘电阻，数值都不小于1MΩ/kV。对地绝缘电阻满足后，才能做耐压试验。试验时，人需站在绝缘垫上，以保证安全。

2.1.3 试验过程及结果：用DNJ-2D耐压测试台对控制柜进行耐压试验。对元器件工作电压大于90V的其对壳体试验电压为2000V；对元器件工作电压小于90V的其对壳体试验电压为1000V。拔下柜内印刷板，将输入输出接线端子、晶体管的阳极、阴极和门极等主回路受试元器件连接在一起，接耐压试验设备。然后将试验设备的电压平稳上升到试验电压2000V、历时1分钟，再迅速平稳地降至0。在此过程中，如没有绝缘击穿、闪络或异常响声即为合格；如果出现闪络、异常响声或耐压测试仪有突变，出现耐压测试故障跳闸则不合格。

2.1.4 故障的分析查找及处理：根据笔者多年经验，2000V耐压试验时漏电流一般在2mA以内。如果发现升全压下仪器漏电流比正常漏电流大几倍，又未出现闪络或击穿声，试验时间也未到，但试验仪器就故障跳闸，出现这种现象主要有以下两种原因：

第一，控制柜内隔离变受潮：对控制柜主回路分段进行耐压试验，如果控制柜的回路耐压试验都合格，而甩掉该隔离变压器试验合格的话可判断隔离变压器绝缘不够，则应对变压器进行烘干处理，重新接上再进行试验保证烘干处理的效果。发生这类故障的原因主要是变压器生产工序时间较长，保管不好而导致受潮，绝缘下降，造成耐压试验不合格。解决的办法是严格管理，防止受潮。

第二，内轴流风机绝缘强度不够所至：分段试验时，发现是风机线圈绝缘强度不够，导致耐压试验不合格，更换风机耐压试验合格。在做2000V耐压试验时，发现在升压过程中仪器漏电流指示正常，但还没达到全压就听到异常闪络声，造成耐压测试仪故障跳闸，仔细观察可以发现击穿部位予解决。

第三，装配工艺达不到要求：当升压过程中，听到闪络声，发现行程开关接线处放电。分析原因是行程开关接线端与控制柜壳靠得太近，造成与柜体电气绝缘不够。解决的办法是将行程开关固定在小绝缘板上，然后通过小圆柱固定在柜体上。

第四，焊接工艺原因：在升压过程中听到闪络声，发现阻容吸收回路中电容接线焊点对电容外壳放电，原因是焊点太大，造成电气绝缘距离不够。解决办法是焊接时间不要太长，电烙铁功率不能太大，保证焊点处焊锡不堆积，基本可以解决这一故障。

第五，装配时铜接头不符合要求：在升压过程中，发现主回路电流互感器接线端所用的铜接头型号大一号，换上合适的铜接头，故障就排除，再试合格。

2.2 外施耐压试验

2.2.1 目的：它是考核变压器主绝缘强度、绝缘的局部缺陷，如绝缘局损伤、主绝缘受潮和开裂、绝缘距离不够以及绝缘表面附着污物等，通过外施耐压试验，可以发现隐藏的故障和薄弱的环节。

2.2.2 准备工作：整流变压器的整流元器件短连，真空加温注油后静止24小时。用2500V兆欧表检查整流变压器低压绕组、电抗器绕组对地绝缘电阻值应大于400MΩ，然后用DNJ-2耐压测试台进行试验，其试验电压为2000V，历时1分钟，应无绝缘击穿、闪络或异常响声；用2500V兆欧表测量整流变压器高压回路对地及高压回路对低压绕组的绝缘电阻，其绝缘电阻值应大于1000MΩ，然后再用YD-25/150试验变压器进行外施高压试验。

2.2.3 试验过程及结果：

第一，被试变压器的外壳及低压端用接地线相连并可靠接地。把试验变压器的输出接到被检测的变压器的高压瓷瓶。

第二，接通380V电源，按告警铃，通知耐压试验开始，按下“低压通”，再按“升压”按钮，控制台、调压器及试验变压器开始升压，在升压过程中要监视电压表、电流表以及被试变压器。当电压升到被试变压器的额定电压的1.5倍（对于80kV以下的产品）时，停止升压。历时1分钟，如未发现变压器内部有绝缘击穿、闪络或异常声响、仪表也无异常变化，则作为内部绝缘试验合格。

第三，如果试验过程中，电流表指示突然上升或下降、电压表指针摆动、被试变压器中有异常响声。应立即按下“降压”按钮，使控制台的电压降到零位，在紧急的情況下，可按“停止”按钮。

2.2.4 试验中异常现象的判断及解决办法：

第一，测量绝缘电阻不符合要求的有：（1）低压绝缘电阻应大于400MΩ。偏低的主要原因有低压瓷瓶脏，绝缘纸垫圈受潮，低压引线对铁芯、夹件或桶壁碰接，低压绕组受潮，低压绕组与屏蔽层短路；（2）高压对低压、地绝缘电阻应大于1000MΩ。造成绝缘电阻偏低的主要原因有负高压引出线碰桶壳、瓷瓶油泥较多或击穿；（3）高压电阻应符合图纸要求，阻值异常的主要原因有电阻烧毁、电阻安装板有爬电或击穿现象。

第二，外施高压试验中的异常现象的判定和处理方法：

试验过程中，被试变压器内有放电声、电流表指针突变、电压表指针摆动，则说明变压器有问题，要复试一遍。复试时，有如下有两种情形：（1）如果复试电压比第一次低，说明固体绝缘被击穿，对变压器吊芯解体，发现撑条击穿，更换撑条重试合格；（2）如果复试电压不低于第一次，仍在此电压值下放电，则说明油间隙击穿，可能是油中有气泡或引线对地距离不够。吊芯检查引线对地的距离后，再通过变压器油进行真空注油加温，使箱底部的水分在真空加热滤油中清除干净，观察密封垫圈是否可靠密封。重试合格。

升压过程中，被试变压器内部有炒豆声响，但电流表指针稳定，则说明有悬浮金属件对地放电。解决的办法是放出全部的变压器油，将油底部及下侧壁上的铜瘤、污物清除干净，再用中性水冲洗变压器器身，然后进行烘烤；对变压器油进行过滤，合格后再将烘烤合格的变压器吊入油箱内，紧固好。重新试验。

变压器试验升压时，发现有个别轻微的局部放电声，但未引起仪表异常指示，重复试验时自动消失，则认为变压器试验合格；如果复试时仍存在上述现象，可采取加热、滤油、烘干等措施，重新做试验。

在低压侧做耐压试验时要逐步升压，发现内部有放电声，继续升压，声音消失，这是由于铁芯接地不良造成的。首先检查在铁轭，铁芯处的一点接地连接片是否接地，如有断裂或未接好时，则应重新更换接地铜片或连接好；如果接地铜片连接完好，则应断开接地铜片，用摇表测量铁芯对地电阻检查铁芯对地绝缘是否良好以判定一点接地，如有多点为接地，则重点检查穿芯螺杆及螺杆是否碰铁芯并及时排除。

2.3 倍频耐压试验

2.3.1 目的：外施耐压试验只是检查了变压器各绕组对地部分主绝缘的电气强度，而纵绝缘（绕组匝间、层间、段间）并没有承受考验，因此倍频耐压试验检查变压器纵绝缘电气强度。

2.3.2 准备工作：试验前所有绝缘试验项目（绝缘电阻、油的电气强度）均合格，变压器内没有气泡，套管擦试干净。高压引线要有足够粗的截面积。

2.3.3 试验过程及结果：

第一，可靠接地后，围出一个安全操作区；试验台、中频发电机及被试变压器都应可靠接地；将被变压器的初级绕组与倍频机组接通，变压器内的各高压绕组间引线不连接。

第二，上电源开关，按告警铃，非专业人员离开作业区；现场操作人员应先按“联络”按钮，控制台才能开始操作。按“中频发电机”按钮，中频发电机组空转时间为30秒，再把“电压控制器”开关放置在开的位置，旋转电位器使输出电压达到额定电压的1.5倍，此时的频率为100Hz，历时1分钟，应无绝缘击穿、闪络、异常响声、仪表也无异常变化，则该项合格。

第三，在试验过程中，发现有绝缘击穿、闪络、异常响声，电流表、电压表有摆动或试验中途倍频设备自动切断，说明被试变压器该项不合格。

2.3.4 故障的分析查找和处理方法：根据笔者多年工作经验，存在以下两种故障情况和处理方法：

第一，电流表指示突然上升，这说明变压器绕组有短路，而变压器绕组短路中以匝间短路为最多，由于相邻线匝绝缘老化、龟裂、机械损伤，构成一个短路环路，产生短路电流，使变压器过热甚至烧毁。在出厂前绕组匝间短路的原因有：（1）绕制时操作不当，如敲打、弯头时用力过猛致使绝缘损伤；（2）绕组电气故障引发匝间短路，如绕组局部放电或闪络、绕组接地。

第二，被试的变压器在复试中仍有放电现象，而电压表、电流无明显的指示，这说明变压器绕组有击穿故障，在出厂前绕组击穿的原因有绝缘距离较临界、包扎处绝缘受伤出现裂纹、导线质量不好。处理办法：（1）对于绝缘距离较临界引起的击穿着重检查高压绕组、硅堆及高压引线与低压地的绝缘距离，此项故障一般通过外施耐压即可排除故障；（2）对于包扎处绝缘受伤出现裂纹引起的击穿，最常见的是低压绕组的绝缘包扎破损，造成高压电容及第1个和第8个高压绕组与低压绕组间击穿，对于此种现象应及时更换高压绕组，对低压绕组击穿点进行清除、包扎及加大绝缘距离或多包1～2匝并且注意包扎紧密；（3）对于导线质量不好引起的击穿，在更换绕组时，应按电磁线质量标准要求，对导线的硬度做试绕。

3 结语

电袋除尘器高压静电除尘器整流用设备的耐压强度试验中出现的故障，大部分与设计、采用的材料和制造工艺有很大关系，因此不管是哪一环节都必须进行质量控制，才能减少不合格品的存在。试验时，我们必须对试验的目的、作用和过程非常清楚，进而对各部分、各器件的原理、工艺过程和装配位置进行充分了解，这样分析故障的原因就会有头绪、有步骤，采取的方法就合理、可行，就能利用较短的时间迅速、合理地排除故障。

参考文献

[1] 池锦富.高压静电除尘器整流变压器故障分析和处理[J].电气制造，2006，（11）.

[2] 严志忠.静电除尘器整流变压器分压电阻损坏的处理[J].福建电力与电工，2004，（3）.

作者简介：郭浩志（1981-），男，福建龙岩人，福建龙净环保股份有限公司工程师，研究方向：电袋复合除尘器、湿电除尘器、脱硫脱硝。

（责任编辑：王 波）