試論電力設(shè)備高壓試驗的分類與試驗方法

■劉 斌 ■廣西博陽電力工程建設(shè)有限責(zé)任公司，廣西 南寧 530000

電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行不僅直接關(guān)系到各大企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，同時也對我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著極大的促進(jìn)作用，但是電力設(shè)備在運行過程中一旦出現(xiàn)故障，勢必會嚴(yán)重影響到社會生產(chǎn)、生活領(lǐng)域的正常秩序，因此，電力企業(yè)必須要通過高壓試驗來確保電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。電力設(shè)備的高壓試驗包括了管理模式、評估技術(shù)、診斷技術(shù)、監(jiān)測技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)分析等諸多方面，所以其本質(zhì)上是一個技術(shù)和難度都相對較大的系統(tǒng)工程，高壓試驗的核心是建立在一套相應(yīng)規(guī)范的基礎(chǔ)上，對電力設(shè)備在高壓狀態(tài)下的檢修與運行都有一個全面、高科技的管理，這樣才能確保電力設(shè)備在運行中的安全性、穩(wěn)定性可以滿足電網(wǎng)運行要求。

1 電力設(shè)備高壓試驗的基本情況分析

高壓試驗是檢測電力設(shè)備能否正常運行的一種技術(shù)手段，所以在針對發(fā)電機(jī)、GIS、電力變壓器、高壓交聯(lián)動力電纜以及電壓電流互感器等電力設(shè)備，在安裝過程中必須由專業(yè)操作人員對其進(jìn)行高壓試驗，由于當(dāng)前我國大部分電力設(shè)備事故都是由絕緣故障引發(fā)，所以針對電力設(shè)備絕緣故障檢測是高壓試驗中的重點項目。高壓電氣設(shè)備出廠檢測、電力設(shè)備檢修后絕緣測試以及電力設(shè)備預(yù)防性試驗等，是電力設(shè)備在運行前后的法定檢測環(huán)節(jié)，高壓電氣設(shè)備制造廠家必須對產(chǎn)品進(jìn)行出廠檢測，并且在電力設(shè)備生產(chǎn)過程中必須對生產(chǎn)原料進(jìn)行檢測，未經(jīng)檢測或檢測不合格的電力設(shè)備產(chǎn)品不得出廠，因為不合格的電力設(shè)備一旦投入使用會導(dǎo)致人身財產(chǎn)損壞，這便會使電力設(shè)備生產(chǎn)廠家要承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任，所以電力設(shè)備在生產(chǎn)過程中必須符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。電力設(shè)備在使用中會受到使用時間影響而老化，這便要求技術(shù)人員要對使用中的電力設(shè)備進(jìn)行定期檢修與維護(hù)，然而在修理過程中所使用的配件可以能與原配件標(biāo)準(zhǔn)有所出入，為了確保電力設(shè)備在檢測與維護(hù)后的正常運行，必須在電力設(shè)備檢修后對其進(jìn)行絕緣測試，確保其滿足運行要求后才能繼續(xù)投入使用。由于電力設(shè)備在運行過程中的等效電容往往會很大，常規(guī)耐壓設(shè)備無法滿足這樣的需求，所以技術(shù)人員要對運行中的電力設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性試驗，通過對電力設(shè)備的運行特點進(jìn)行具體分析來找出最佳的測試方法。

2 電力設(shè)備高壓試驗分類細(xì)則

高壓試驗是電力設(shè)備進(jìn)行絕緣故障檢測的一個重要環(huán)節(jié)，所以在實際操作中可以按照以下標(biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行分類。

2．1 按試驗?zāi)康倪M(jìn)行分類

針對電力設(shè)備高壓試驗的目的可以對其進(jìn)行分類，一般可以將高壓試驗分為出廠試驗、型式試驗、預(yù)防性試驗以及系統(tǒng)交接試驗，上述四種高壓試驗的最終目的，都是確保電力設(shè)備的各項參數(shù)、功能可以滿足電網(wǎng)運行要求，并確保電力設(shè)備運行中的安全性、穩(wěn)定性可以滿足其使用要求，使其可以更好的服務(wù)于社會各領(lǐng)域、

2．2 按試驗對象進(jìn)行分類

根據(jù)電力設(shè)備高壓試驗對象的不同可以將其分為絕緣特性試驗和絕緣耐壓試驗，一般都是在低壓或不損壞設(shè)備絕緣的前提下進(jìn)行絕緣特性試驗，主要是通過測試絕緣的各種特性來對設(shè)備內(nèi)部情況進(jìn)行判斷。電力設(shè)備絕緣特性試驗的對象主要以電阻、介質(zhì)損耗角正切值以及絕緣油物化特性等，而該試驗的試驗結(jié)果準(zhǔn)確性相對較高，可以準(zhǔn)確的反應(yīng)出電力設(shè)備絕緣內(nèi)部的各項情況，但是無法通過絕緣特性試驗來完成絕緣的耐壓等級評判，因此，電力設(shè)備在高壓試驗中要進(jìn)行絕緣耐壓試驗。電力設(shè)備絕緣耐壓試驗的主要內(nèi)容有工頻耐壓試驗、操作波試驗、沖擊試驗以及感應(yīng)耐壓試驗等，電力設(shè)備的上述幾種絕緣耐壓試驗具有一定破壞性，在試驗過程中可以準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)一些危險性較大的集中性缺陷及絕緣等級，但是絕緣耐壓試驗過程中會對電力設(shè)備造成一定程度的損害。因此，電力設(shè)備在進(jìn)行絕緣耐壓試驗前要完成非破壞性試驗，如果在非破壞性試驗中便已發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在異常，在電力設(shè)備異常排除前不能進(jìn)行絕緣耐壓試驗，避免電力設(shè)備在絕緣耐壓試驗中發(fā)生損毀。

2．3 按試驗條件分類

根據(jù)電力設(shè)備高壓試驗條件的不同可以將其分為在線監(jiān)測和離線試驗，其最終目的就是確保電力設(shè)備運行中的安全性、穩(wěn)定性，以便于電力設(shè)備可以在供電系統(tǒng)中發(fā)揮正常效用。

3 電力設(shè)備高壓試驗的方法

3．1 工頻交流試驗系統(tǒng)

工頻交流試驗系統(tǒng)是電力設(shè)備高壓試驗中常見的試驗系統(tǒng)之一，其主要是由電源控制器、升壓變壓器、調(diào)壓器以及保護(hù)球隙等裝置組成，其中升壓變壓器的主要作用是調(diào)解電力設(shè)備高壓試驗中的電壓，調(diào)壓器主要是調(diào)節(jié)工頻試驗電壓的升降速度和電壓高低，球隙測壓器在電力設(shè)備高壓試驗中不僅可以用來測量高電壓，同時也可以發(fā)揮保護(hù)被檢測設(shè)備的功能。雖然上述多種裝置可以在很大程度上便利工頻試驗，但是該系統(tǒng)在電力設(shè)備高壓試驗中依舊存在較多問題，由于被試電力設(shè)備電容電壓需求相對較高，這便對調(diào)壓器和升壓變壓器的自身容量提出了更高要求，為了滿足高壓電力設(shè)備高壓試驗的需求則使該系統(tǒng)的一些設(shè)備比較笨重，所以該系統(tǒng)在運輸、操作過程中的難度相對較高，因此，該高壓試驗系統(tǒng)并不適用于電力設(shè)備的現(xiàn)場測試要求。

3．2 直流耐壓試驗系統(tǒng)

直流耐壓系統(tǒng)是基于工頻整流技術(shù)而成的一種高壓試驗系統(tǒng)，其在實際運行中主要是依靠工頻倍壓發(fā)生器進(jìn)行試驗，工頻被壓發(fā)生器具有電路簡單、承受電壓過載能力強(qiáng)等特點，而且工頻被壓發(fā)生器在使用中的故障率相對較低，但是直流耐壓試驗系統(tǒng)在使用中依舊存在較多弊端，由于該高壓試驗系統(tǒng)所采用的是功率被壓，所以該系統(tǒng)在高壓試驗中的穩(wěn)定性相對較差，繼電器控制回路的保護(hù)動作與其他系統(tǒng)相比相對較慢，在高壓試驗中無法對電力設(shè)備進(jìn)行最完備的保護(hù)。

3．3 0.1Hz超低頻交流耐壓試驗系統(tǒng)

0.1Hz超低頻交流耐壓試驗系統(tǒng)是在工頻交流系統(tǒng)基礎(chǔ)上開發(fā)出的新試驗系統(tǒng)，這是因為理論上容性電流會隨著試驗電壓頻率的降低而減小，如果采用0.1Hz超低頻交流耐壓試驗電源則需要工頻電源容量的1/50左右，這樣便可以在很大程度上降低電源體積和重量，所以0.1Hz超低頻交流耐壓試驗系統(tǒng)可以在現(xiàn)場試驗中使用。相關(guān)實驗表明該系統(tǒng)最適用于中壓XLPE絕緣電力電纜試驗，這是因為該系統(tǒng)在中壓XLPE絕緣電力電纜試驗中不會聚集空間電荷，避免試驗中局部電場發(fā)生畸變，同時也可以有效消除較低試驗電壓中發(fā)生電纜絕緣水樹枝老化缺陷，在很大程度上降低了對XLPE絕緣的損壞。

4 結(jié)語

電力設(shè)備高壓試驗的順利開展可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的自身問題，幫助操作人員及時排除電力設(shè)備運行中的各項隱患，確保電力設(shè)備的運行狀態(tài)可以滿足電力系統(tǒng)運行要求。電力企業(yè)要根據(jù)電力設(shè)備高壓試驗?zāi)康膩磉x擇合適的高壓試驗系統(tǒng)，并要嚴(yán)格遵循電力設(shè)備高壓試驗中的各項原則，確保電力設(shè)備可以更好的服務(wù)與社會生產(chǎn)、生活，對提高電力設(shè)備運行中的安全性、穩(wěn)定性有著重要作用。

［1］王云龍．電力設(shè)備高壓試驗方法淺析［J］．黑龍江科技信息．2012(26)．

［2］李長進(jìn)．淺究電力設(shè)備高壓試驗的分類與方法［J］．城市建設(shè)理論研究．2012(31)．