高壓試驗(yàn)及電力系統(tǒng)的高壓影響

陳健

【摘 要】隨著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)活動(dòng)中的用電設(shè)備越來越多，特別是一些高壓電氣設(shè)備的使用，為人們的生活帶來了許多的便利，也大大地促進(jìn)了生產(chǎn)活動(dòng)的發(fā)展，但隨之而來的也產(chǎn)生了高壓用電安全的問題。而高壓試驗(yàn)就是為了保證高壓用電設(shè)備的安全可靠性，確保設(shè)備能長(zhǎng)期安全使用而進(jìn)行的一系列試驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】高壓試驗(yàn)；電力系統(tǒng)；高壓影響

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種各樣的電氣設(shè)備開始進(jìn)入到每家每戶，用電需求在與日俱增，電網(wǎng)容量在不斷增大，人們對(duì)與供電安全可靠的要求也越來越高，高壓輸電已經(jīng)逐漸成為電網(wǎng)系統(tǒng)中的重要組成部分。高壓輸電工程一般來說都需要進(jìn)行高壓試驗(yàn)及設(shè)備的研究，并進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行考核，而這些階段順利實(shí)施的前提和手段就是進(jìn)行電氣設(shè)備的高壓試驗(yàn)。高壓電氣設(shè)備安全可靠是其運(yùn)行的首要任務(wù)，因?yàn)橐坏┊a(chǎn)生事故，就會(huì)造成不可挽回的損失。

高壓電氣設(shè)備由于處于高壓電力的運(yùn)行狀態(tài)，因而具有相當(dāng)?shù)奈ｋU(xiǎn)性，在電網(wǎng)運(yùn)行期間，要保證設(shè)備能安全平穩(wěn)使用，就需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期檢修和維護(hù)，通過高壓試驗(yàn)來判斷設(shè)備各方面電氣參數(shù)是否合格，主絕緣能不能滿足安全運(yùn)行的要求等，以便能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)并解決問題。高壓試驗(yàn)需要給設(shè)備施加超過設(shè)備額定電壓數(shù)倍的電壓來進(jìn)行，這對(duì)于距離設(shè)備很近的試驗(yàn)操作人員來說是很危險(xiǎn)的，因而需要加倍小心謹(jǐn)慎，如果稍有不注意，就很容易釀造事故，不僅會(huì)給整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)帶來巨大損失，還會(huì)造成重大的人身安全事故，因此，必須要高度重視高壓試驗(yàn)，規(guī)范試驗(yàn)的操作以及流程。

1.高壓試驗(yàn)概述

高壓試驗(yàn)，也就是對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行的高壓試驗(yàn)，是指按相應(yīng)的規(guī)定和要求對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行連續(xù)或間斷的運(yùn)行試驗(yàn)，再根據(jù)監(jiān)測(cè)到的技術(shù)參數(shù)來評(píng)估設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并找出存在的問題。高壓試驗(yàn)關(guān)系到設(shè)備的利用率、事故率和使用壽命，并影響到電力企業(yè)的效益，因而對(duì)于電力企業(yè)來說，進(jìn)行設(shè)備的高壓試驗(yàn)是非常重要的，這是保證電氣設(shè)備安全平穩(wěn)運(yùn)行的重要手段。我們根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了一些需要進(jìn)行高壓試驗(yàn)的情況：

一是設(shè)備制造廠的所有產(chǎn)品和材料，對(duì)于這些東西的出廠和定型都需要進(jìn)行高壓試驗(yàn)，以確保電氣設(shè)備符合相關(guān)技術(shù)要求和規(guī)定，從源頭上杜絕設(shè)備安全隱患。二是對(duì)大修之后的電氣設(shè)備需要進(jìn)行絕緣試驗(yàn)，以判斷設(shè)備是否存在絕緣損傷或絕緣性能變化，因?yàn)樵诰S修和運(yùn)輸過程中可能會(huì)出現(xiàn)碰撞之類的事故，導(dǎo)致絕緣體損傷剝落等，除此之外還要對(duì)設(shè)備的修理部位進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，確保檢修之后的設(shè)備符合相關(guān)使用要求。第三點(diǎn)是要定期對(duì)正常運(yùn)作的設(shè)備進(jìn)行預(yù)防試驗(yàn)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，保證設(shè)備安全運(yùn)行。

2.高壓試驗(yàn)的類型

高壓試驗(yàn)之所以會(huì)具有較大危險(xiǎn)性，那是因?yàn)檫^高的電壓會(huì)造成嚴(yán)重的人體傷害，而如果設(shè)備絕緣性能比較好，就能很大程度上降低電流對(duì)人體造成傷害的威脅。因而，在高壓試驗(yàn)中，絕緣故障測(cè)試是一個(gè)非常重要的試驗(yàn)。根據(jù)不同的試驗(yàn)?zāi)康?，我們將絕緣故障測(cè)試分為出廠試驗(yàn)、型式試驗(yàn)、交接實(shí)驗(yàn)以及預(yù)防試驗(yàn)等幾個(gè)類型，而一般來說，我們都將絕緣試驗(yàn)分為兩大類，即絕緣特性試驗(yàn)以及絕緣耐壓試驗(yàn)。

2.1絕緣特性試驗(yàn)

絕緣特性試驗(yàn)的目的是為了檢測(cè)設(shè)備內(nèi)部絕緣有沒有存在缺陷，通過降低設(shè)備的電壓，再利用一些不會(huì)導(dǎo)致設(shè)備絕緣損傷的方法來測(cè)量設(shè)備的絕緣特性。比較常見的絕緣特性試驗(yàn)有絕緣電阻測(cè)量、絕緣介質(zhì)損耗正切值測(cè)量、絕緣油物化特性檢驗(yàn)、絕緣油氣體色譜分析、局部放電超聲波測(cè)量等。通過這些試驗(yàn)，就能有效判斷設(shè)備的絕緣特性，保證設(shè)備的正常運(yùn)作。

2.2絕緣耐壓試驗(yàn)

絕緣耐壓試驗(yàn)主要包括了工頻耐壓試驗(yàn)、感應(yīng)耐壓試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)以及操作波試驗(yàn)等，這些實(shí)驗(yàn)都是一些具有破壞性的試驗(yàn)，會(huì)造成設(shè)備絕緣的損傷，但它們可以檢測(cè)出設(shè)備當(dāng)中存在較大危險(xiǎn)性的缺陷，以判斷絕緣是否符合相應(yīng)的安全等級(jí)。絕緣耐壓試驗(yàn)需要在絕緣特性試驗(yàn)，也就是不具有破壞性的試驗(yàn)之后才能進(jìn)行，在絕緣特性試驗(yàn)當(dāng)中如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備絕緣存在異常，就需要找出異常原因，然后再進(jìn)行絕緣耐壓試驗(yàn)，在進(jìn)行耐壓試驗(yàn)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)注意盡量降低對(duì)設(shè)備絕緣的擊穿和損傷。

3.高壓試驗(yàn)的過程

高壓試驗(yàn)比一般的電氣檢修和維護(hù)工作跟危險(xiǎn)，必須要注意試驗(yàn)操作的安全性問題，每項(xiàng)試驗(yàn)工作都應(yīng)該由兩人或者兩人以上來復(fù)雜，而且需要制定一名負(fù)責(zé)人，并做好各項(xiàng)安全措施，要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)前的勘察工作，做好作業(yè)前的準(zhǔn)備工作，做好試驗(yàn)中的危險(xiǎn)點(diǎn)分析工作，并牢牢遵守相關(guān)的規(guī)范和制度等。

進(jìn)行電氣設(shè)備的高壓試驗(yàn)，首先要選擇合適的電源，這要依設(shè)備的類型來定，再配置系統(tǒng)軟件，初始化設(shè)備測(cè)量參數(shù)，最后根據(jù)設(shè)備定期測(cè)試數(shù)據(jù)、紅外測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)、色譜分析數(shù)據(jù)和局部放電數(shù)據(jù)等設(shè)備在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合設(shè)備的出廠數(shù)據(jù)、維修、缺陷記錄等相關(guān)信息來判斷設(shè)備存在的故障隱患，并對(duì)潛在的威脅做出預(yù)測(cè)，以此來判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。根據(jù)健康狀態(tài)的判斷和設(shè)備故障性質(zhì)來擬定實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，找出設(shè)備事故的屬性原因。

4.電力系統(tǒng)的高壓影響

對(duì)電力系統(tǒng)影響最大的高壓就是雷電，因而，對(duì)于供電部門來說，防雷工作是非常重要而且也是非常艱巨的，因?yàn)樵O(shè)備如果遭遇雷電高壓破壞，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)的崩潰。在進(jìn)行變電站的設(shè)計(jì)時(shí)，需要重視電力系統(tǒng)的高壓影響，做好相關(guān)的防雷措施，確保變電站日后供電的安全性和可靠性。

4.1高壓防雷措施

電力裝置的電力傳輸是通過裸導(dǎo)線架空線路的方式進(jìn)行的，架空線路距離地面的高度一般是6m到18m，當(dāng)遇到雷電天氣時(shí)，雷電入侵波產(chǎn)生的雷電過電壓會(huì)擊穿線路或電氣設(shè)備的絕緣，造成絕緣的損壞，因而需要采取相應(yīng)的防雷措施。例如通過人為制造線路或設(shè)備的絕緣弱點(diǎn)，我們又稱之為間隙裝置，間隙擊穿電壓比線路雷電沖擊的絕緣水平要低，設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)，間隙裝置處于一種隔離絕緣的狀態(tài)，在遇到雷電天氣時(shí)，雷電過電壓會(huì)擊穿間隙，并產(chǎn)生接地保護(hù)，這樣就能有效保護(hù)線路和設(shè)備的絕緣。

4.2間隙保護(hù)

間隙保護(hù)，又稱為間隙接地保護(hù)，間隙保護(hù)的線路是由角形棒組成兩極，一極接地，另一極固定在絕緣件上連接帶電導(dǎo)線。間隙裝置被雷電過電壓擊穿后，電弧在角形棒之間上升拉長(zhǎng)，當(dāng)電弧的電流降低時(shí)，間隙裝置會(huì)自動(dòng)熄弧。利用間隙保護(hù)技術(shù)，不需要進(jìn)行頻繁的維護(hù)，而且裝置本身的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，這是其優(yōu)點(diǎn)，而間隙保護(hù)的缺點(diǎn)就是電弧電流有所局限，當(dāng)電流較大時(shí)，就不能自動(dòng)熄弧，再加上間隙動(dòng)作產(chǎn)生的捷波會(huì)影響變壓器的絕緣，因?yàn)楸Ｗo(hù)效果比較一般。

4.3避雷器保護(hù)

避雷器采用的是雷電電流泄放的保護(hù)方式，通過在線路上并聯(lián)對(duì)地安裝等電位連接體，并以高阻抗?fàn)顟B(tài)運(yùn)行，在遇到雷電時(shí)，避雷器可以迅速將雷電電流泄放入大地，并使線路、設(shè)備和大體處于等電位，避免線路和設(shè)備因較大的電勢(shì)差而遭受破壞。但避雷器也存在著一些缺陷，例如由于雷電電壓過高而無法靠單一避雷器來進(jìn)行保護(hù)工作、安裝地點(diǎn)有所限制等。

5.結(jié)語

高壓試驗(yàn)是保證電網(wǎng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，而安全的高壓試驗(yàn)則是保證試驗(yàn)人員人身安全的前提。在高壓試驗(yàn)過程中，由于實(shí)驗(yàn)操作人員距離試驗(yàn)設(shè)備較近，因而存在極大的安全威脅，這就要?dú)庠囼?yàn)人員要提高試驗(yàn)操作的規(guī)范性和科學(xué)性，集中，加倍謹(jǐn)慎。同時(shí)，電氣設(shè)備高壓試驗(yàn)也是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工程，技術(shù)含量高，涉及面廣，必須要建立一套完善的規(guī)范來保證試驗(yàn)的安全順利實(shí)施，以適應(yīng)當(dāng)前對(duì)電氣設(shè)備高壓試驗(yàn)的現(xiàn)代化管理。另一方面，電力系統(tǒng)的高壓影響關(guān)系到整個(gè)電網(wǎng)的供電安全，供電企業(yè)必須牢牢抓好安全管理，做好防雷防高壓破壞的工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]王齡.電氣試驗(yàn)中的危害分析及預(yù)防措施[J].石油化工安全環(huán)保技術(shù)，2010（6）.

[2]陳志高.高壓電氣試驗(yàn)中一些容易被忽視的問題探討[J].廣西電力，2007（5）.

[3]黃寧生.高壓試驗(yàn)研究方法及安全間隙[J].機(jī)電信息，2010.