關(guān)于高壓電氣試驗(yàn)研究的探討

摘要：電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，為確保電氣設(shè)備的安全質(zhì)量以及高壓電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，同時(shí)，為了降低電氣系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的安全隱患，對(duì)于電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)當(dāng)實(shí)施科學(xué)的監(jiān)測(cè)和考核。做好電氣設(shè)備的高壓電氣試驗(yàn)工作，維護(hù)其安全性能，做好試驗(yàn)管理工作具有重要意義。文章針對(duì)高壓電氣試驗(yàn)的方法及出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行探討，并提出相關(guān)措施。

關(guān)鍵詞：高壓電氣；試驗(yàn)；問(wèn)題；絕緣

1.高壓電氣試驗(yàn)概念及發(fā)展?fàn)顩r

1.1 概念

針對(duì)高壓電氣設(shè)備運(yùn)行的可靠性，高壓電氣試驗(yàn)是對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)及考核的一種重要手段。其中，電氣試驗(yàn)進(jìn)行的考核試驗(yàn)以對(duì)電氣設(shè)備的絕緣預(yù)防性為主，排查阻礙電氣設(shè)備安全運(yùn)行的危險(xiǎn)因素是試驗(yàn)的根本目的。將高壓電氣試驗(yàn)引進(jìn)到電力系統(tǒng)電力設(shè)備的接線考核，在關(guān)于保障高壓電氣設(shè)備的運(yùn)行絕緣性能及安全性能等方面具有重要作用，可有效維護(hù)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全性能。

1.2 高壓電氣試驗(yàn)發(fā)展動(dòng)向

隨著國(guó)內(nèi)電網(wǎng)規(guī)模工程的逐漸擴(kuò)展和我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)，電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用的電力設(shè)備也跟著時(shí)代的步伐在不斷的發(fā)展，逐漸體現(xiàn)出小巧輕便的特征和高技術(shù)性特征，它一般具備較高的自動(dòng)化水平以及抗干擾能力。這要求高壓電氣試驗(yàn)必須進(jìn)行相關(guān)方面的技術(shù)革新，才可適應(yīng)新型電氣設(shè)備的安全性考核。我國(guó)高壓電氣試驗(yàn)發(fā)展近幾年來(lái)取得較好的成果，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與先進(jìn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的不斷引進(jìn)為高壓電氣試驗(yàn)提供了技術(shù)基礎(chǔ)，電氣試驗(yàn)診斷技術(shù)，即與高壓電氣試驗(yàn)技術(shù)相適應(yīng)的技術(shù)，也得到了充分的發(fā)展，在高壓電氣試驗(yàn)中，電力變壓器故障專家診斷系統(tǒng)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。

2.高壓電氣絕緣性試驗(yàn)

電氣設(shè)備的絕緣缺陷主要有兩種：一是制造時(shí)產(chǎn)生的；二種是由外界作用產(chǎn)生的，如長(zhǎng)時(shí)間過(guò)電壓，機(jī)械損傷，熱作用，受潮等等。

通過(guò)絕緣電阻、直流泄漏電流、介損等傳統(tǒng)絕緣試驗(yàn)方法可以對(duì)電氣設(shè)備絕緣性能進(jìn)行測(cè)試、對(duì)絕緣狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)、對(duì)設(shè)備老化速度進(jìn)行判斷，還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患并排除。

2.1 絕緣電阻和吸收比試驗(yàn)。一般情況下通過(guò)測(cè)量絕緣電阻和吸收比能夠有效查出絕緣受潮及局部缺陷，如瓷件破裂、引出線接地等。進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試時(shí)，需按照標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量各繞組對(duì)地及繞組間的絕緣電阻。吸收比試驗(yàn)是要按標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試絕緣電阻比值，即。通常來(lái)說(shuō)，普通變壓器絕緣電阻高但吸收比不符合標(biāo)準(zhǔn)，則可將該變壓器判定為不合格產(chǎn)品；大容量變壓器由于吸收時(shí)間常數(shù)較大，而吸收比試驗(yàn)所用時(shí)間較短，因此極化過(guò)程在絕緣介質(zhì)中不能充分吸收，故不能真實(shí)、有效反映絕緣性能，可以通過(guò)試驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)的極化指數(shù)試驗(yàn)進(jìn)行判定。

2.2 泄漏電流試驗(yàn)。泄露電流試驗(yàn)因?yàn)樵谠囼?yàn)過(guò)程中施加較高的電壓，因此能夠發(fā)現(xiàn)某些絕緣電阻試驗(yàn)中不能發(fā)現(xiàn)的絕緣缺陷，如變壓器絕緣的部分穿透性缺陷和引線套管缺陷等。試驗(yàn)時(shí)，將電壓升至試驗(yàn)電壓后，讀取1min時(shí)通過(guò)被繞組的直流電流即為所測(cè)泄露電流值。

2.3 介損試驗(yàn)。介損試驗(yàn)是測(cè)量繞組絕緣的截止損耗角正切值，可以用于檢測(cè)受潮、絕緣老化、油質(zhì)劣化、絕緣上附著油泥及嚴(yán)重局部缺陷等。因?yàn)樵囼?yàn)結(jié)果易受到外界條件干擾，如電場(chǎng)干擾、空氣濕度等。在試驗(yàn)時(shí)，可以連同套管在一起測(cè)試正切值。

3.高壓電氣試驗(yàn)面臨的問(wèn)題及解決方案

3.1 高壓電氣試驗(yàn)中的接地問(wèn)題。在高壓電氣試驗(yàn)中，接地問(wèn)題主要有兩方面：

（1）高壓電氣試驗(yàn)中被試驗(yàn)設(shè)備接地不良，容易在電容器設(shè)備中造成電介質(zhì)嚴(yán)重?fù)p耗，如加快電壓互感器損耗或造成耦合電容器工作障礙。在變電站中，接地接觸還會(huì)影響電容設(shè)備穩(wěn)定性，進(jìn)一步加劇介質(zhì)損耗。因此，為了保證線路正常運(yùn)行，一般情況下直接把線路直線與電壓互感器連接。電氣設(shè)備存在接地問(wèn)題，如同在電容器上串聯(lián)一個(gè)電阻，則其介質(zhì)損耗（其中C為電容量，R為串聯(lián)電阻），會(huì)隨電容器電容量增加而增加，進(jìn)一步造成介質(zhì)耗超標(biāo)。

（2）在使用TA、TV 的過(guò)程中高壓設(shè)備二次回路產(chǎn)生接地不良。TA、TV在交互過(guò)程中，應(yīng)該遵循電磁感應(yīng)定律，但在試驗(yàn)中由于TA、TV的二次繞組產(chǎn)生接地不良，會(huì)導(dǎo)致二次繞組上的感應(yīng)電壓在表計(jì)和地面之間產(chǎn)生雜散電流，進(jìn)而導(dǎo)致測(cè)出的數(shù)值與銘牌值產(chǎn)生較大偏差。

3.2 高壓電氣試驗(yàn)中電壓所造成的問(wèn)題。在高壓電氣試驗(yàn)中，電壓?jiǎn)栴}一般主要有以下兩種情形：

（1）電壓對(duì)測(cè)量介質(zhì)損耗因素的影響。電壓越高，介質(zhì)的損耗因數(shù)會(huì)變?cè)絹?lái)越小，反之電壓越低，介質(zhì)的損耗因數(shù)越大。這是因?yàn)轳詈想娙萜魇怯啥鄠€(gè)原件進(jìn)行串聯(lián)，會(huì)產(chǎn)生連接線接觸不穩(wěn)定的情況。施加較低的試驗(yàn)電壓，氧化層完好未融化，會(huì)產(chǎn)生較大的接觸電阻，介質(zhì)損耗因此變大。施加較高的試驗(yàn)電壓，氧化層會(huì)被融化，產(chǎn)生的接觸電阻較小，介質(zhì)損耗因此減小。

（2）電壓會(huì)影響直流電阻的測(cè)量。對(duì)高壓發(fā)電機(jī)進(jìn)行預(yù)測(cè)性試驗(yàn)，是通過(guò)雙臂電橋?qū)D(zhuǎn)子繞組電流電阻進(jìn)行測(cè)量。轉(zhuǎn)子繞組在運(yùn)行中可能存在導(dǎo)線斷裂狀況，若導(dǎo)線斷裂，導(dǎo)線表面便會(huì)形成一層氧化膜，根據(jù)試驗(yàn)電壓的不同就會(huì)出現(xiàn)不同的測(cè)試結(jié)果，進(jìn)而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果誤差較大。

3.3 高壓電氣試驗(yàn)中引線所引起的問(wèn)題。在高壓電氣試驗(yàn)中，引線問(wèn)題主要有以下兩種：

（1）避雷器引線問(wèn)題。避雷器引線拆除不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致電流泄漏、微安電表刻度誤差，甚至?xí){試驗(yàn)人員的安全。

（2）絕緣帶的問(wèn)題。如果不把固定在引線上的絕緣帶去除，就會(huì)給介質(zhì)增加了幾百兆歐電阻，進(jìn)而影響了高壓電氣試驗(yàn)的測(cè)量結(jié)果。

4.高壓電氣試驗(yàn)所面臨問(wèn)題的解決方案

首先，在測(cè)量電容性設(shè)備的介質(zhì)損耗值時(shí)，要控制好阻值，以保證電壓的穩(wěn)定性；當(dāng)電壓較低時(shí)更要控制好阻值，保證氧化層的氧化量，以增強(qiáng)電阻效果；要把握好直流電流對(duì)電壓的影響，并調(diào)整好二者之間的關(guān)系。

其次，要對(duì)高壓電氣試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)以排除接觸不良的情況。若出現(xiàn)接地問(wèn)題，先要確定接地問(wèn)題類型，針對(duì)被試驗(yàn)設(shè)備接地不良問(wèn)題，可以重新對(duì)設(shè)備進(jìn)行連接，以降低電容器的介質(zhì)損耗；針對(duì)TA、TV的過(guò)程中高壓設(shè)備二次回路產(chǎn)生的接地不良問(wèn)題，可以完善TA和TV之間的連接，以此來(lái)提高測(cè)量數(shù)值的可靠性。在高壓電氣試驗(yàn)中做交流耐壓的測(cè)試時(shí)，要仔細(xì)測(cè)量被測(cè)設(shè)備的電容電流強(qiáng)度，并通過(guò)電流的大小來(lái)判斷電壓是否正常。

再次，在高壓電氣試驗(yàn)中，引線起著重要作用，因此在試驗(yàn)中要注意引線問(wèn)題，可以適當(dāng)拆除多余的引線、可以去掉引線上的絕緣帶，使得測(cè)試數(shù)據(jù)更加標(biāo)準(zhǔn)。

5.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高壓電氣試驗(yàn)是一項(xiàng)非常復(fù)雜、非常危險(xiǎn)又非常重要工作，是保障電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要措施之一。因此，適時(shí)對(duì)高壓電氣設(shè)備性能、絕緣狀態(tài)等進(jìn)行檢測(cè)，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決相關(guān)問(wèn)題。由于高壓電氣試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)環(huán)境要求嚴(yán)格，危險(xiǎn)系數(shù)大，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)操作人員要求較高，試驗(yàn)時(shí)要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)于試驗(yàn)中所出現(xiàn)的問(wèn)題也要按照對(duì)策及時(shí)準(zhǔn)確的處理，只有這樣，才能保證高壓電氣試驗(yàn)順利進(jìn)行并得出可靠的測(cè)量值。

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