電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)的探討

胡堅(jiān)

摘 要：在電力系統(tǒng)的運(yùn)營過程中，需要定期對(duì)其電壓的穩(wěn)定性做出試驗(yàn)，及時(shí)排除安全隱患，保證電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。本文就電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，找出了目前實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常遇到的幾個(gè)問題，并提出了相應(yīng)的解決策略。

關(guān)鍵詞：電力；電氣試驗(yàn)；引線；電壓

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.147

0 引言

電力系統(tǒng)是發(fā)電廠發(fā)電后進(jìn)行電力傳輸和保證終端消費(fèi)者安全用電的一個(gè)綜合工程。電力系統(tǒng)中機(jī)電設(shè)備的故障容易導(dǎo)致一系列的電力供應(yīng)問題，因此應(yīng)該在日常維護(hù)中進(jìn)行電氣試驗(yàn)以保障電氣設(shè)備的良好絕緣性和運(yùn)行參數(shù)的穩(wěn)定。在其中一項(xiàng)關(guān)鍵試驗(yàn)——高壓電氣試驗(yàn)中，由于試驗(yàn)環(huán)境、人為因素、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的差異等，實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往會(huì)有些浮動(dòng)變化，不但影響了試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)還會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的安全性和操作人員的人生安全帶來威脅。因此，保證電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和安全性，對(duì)于維護(hù)電力系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行和電氣設(shè)備的正常運(yùn)作具有重要意義。

1 高壓電氣試驗(yàn)理論綜述

（1）高壓電氣試驗(yàn)的概念。電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)的主要研究對(duì)象是電氣設(shè)備的絕緣性和運(yùn)行參數(shù)。通過高壓電氣試驗(yàn)收集電氣設(shè)備的絕緣性能、絕緣效果、穩(wěn)定性能、安全性能等數(shù)據(jù)并進(jìn)行相關(guān)分析并判定該設(shè)備是否符合絕緣性、安全性、穩(wěn)定性等要求，從而保障電氣設(shè)備在電力系統(tǒng)中平穩(wěn)運(yùn)行，發(fā)揮其正常作用。

（2）高壓電氣試驗(yàn)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)。目前，應(yīng)用最廣泛的試驗(yàn)系統(tǒng)是電力變壓器故障專家診斷系統(tǒng)。高壓電氣設(shè)備必然隨著時(shí)代和科技的發(fā)展不斷進(jìn)步，主要的趨勢(shì)有：1）高壓電氣試驗(yàn)使用的設(shè)備不斷更新。隨著制造業(yè)和機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)的繁榮發(fā)展，高壓電氣試驗(yàn)中測試電壓、絕緣性等參數(shù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備也逐漸向著智能化、自動(dòng)化、輕攜化以及高穩(wěn)定性的方向發(fā)展；2）高壓電氣試驗(yàn)使用的技術(shù)不斷更新。主要是紅外技術(shù)和超聲波技術(shù)的引進(jìn)應(yīng)用。如GIS局部放電的超聲波檢測頻帶和0.1Hz超低頻試驗(yàn)電源的應(yīng)用能在很大程度上解決傳統(tǒng)高壓電器試驗(yàn)中受環(huán)境因素影響較大的問題；3）高壓電氣試驗(yàn)的方法不斷更新。新的試驗(yàn)手段，如油中溶解氣體色譜分析方法等，可以將繁瑣的實(shí)驗(yàn)過程逐一簡化，減少了很多人力成本的損耗；采用變壓器繞組變形的方法進(jìn)行高壓電氣試驗(yàn)，能夠提高試驗(yàn)設(shè)備的靈敏性。

2 高壓電氣試驗(yàn)中存在的問題

（1）高壓電氣設(shè)備和被試設(shè)備中接地難的問題。電氣設(shè)備接地的目的是保證電流或者靜電的順利泄放。在這個(gè)過程中，如果接地設(shè)備連接不良就會(huì)形成電解作用造成嚴(yán)重的損耗。通常情況下，變電站內(nèi)電壓互感器和電線是直接接在電器開關(guān)上的。對(duì)于電氣設(shè)備，尤其是電容設(shè)備而言，一旦出現(xiàn)接地不良的狀況，就如同在電容器上又施加了另外的電阻，不但造成原設(shè)備工作參數(shù)出現(xiàn)異常，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)電容設(shè)備本身介質(zhì)嚴(yán)重?fù)p耗的現(xiàn)象。另外，在用儀表檢測設(shè)備參數(shù)時(shí)，二次回路接地不良問題也會(huì)導(dǎo)致高壓電氣設(shè)備安全性性能不穩(wěn)定。

（2）高壓電氣試驗(yàn)中的引線問題。在電力系統(tǒng)中，高壓電器引線試驗(yàn)中主要存在兩方面的問題。一是避雷針的引線試驗(yàn)中，如果在操作中出現(xiàn)拆除不當(dāng)?shù)葐栴}，不但影響避雷針的正常使用，導(dǎo)致電流、電壓等試驗(yàn)參數(shù)不準(zhǔn)確，嚴(yán)重是回威脅到操作人員的生命和其他電氣設(shè)備的安全。二是引線絕緣帶的問題。實(shí)驗(yàn)過程中必須將引線上的絕緣帶完全去除，否則就相當(dāng)于對(duì)一個(gè)電阻進(jìn)行電力試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果自然會(huì)相差甚遠(yuǎn)。

（3）高壓電氣試驗(yàn)中電壓所造成的問題。電力系統(tǒng)中，電壓的穩(wěn)定至關(guān)重要。高壓試驗(yàn)中對(duì)電壓的測定主要有兩種情況。一種是電壓同介質(zhì)的損耗因數(shù)成反比。當(dāng)連接線接觸不穩(wěn)定時(shí)，對(duì)多個(gè)電器元件串聯(lián)成的耦合電容器施加較高的電壓時(shí)，表面的氧化層會(huì)被融化，實(shí)驗(yàn)中電阻的較小，電流對(duì)介質(zhì)的影響較小，損耗也就較小；當(dāng)對(duì)耦合電容器施加較小的電壓時(shí)，表面氧化層融化較少或者不熔化，接觸電阻就會(huì)變大，介質(zhì)損耗也隨之減少。另一種是電壓會(huì)影響直流電阻的測量。在高壓發(fā)電機(jī)的預(yù)測性實(shí)驗(yàn)中，一般采用雙臂電橋?qū)D(zhuǎn)子繞組電流和電阻進(jìn)行檢測。若轉(zhuǎn)子繞組在運(yùn)行中導(dǎo)線斷裂，導(dǎo)線表面便會(huì)形成一層氧化膜，進(jìn)而導(dǎo)致測量結(jié)果誤差較大。

3 高壓電氣試驗(yàn)問題解決對(duì)策

（1）在高壓電氣試驗(yàn)的過程中重視引線的作用。引線表面的絕緣層往往會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)電阻的變化，從而影響高壓電氣試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此在實(shí)驗(yàn)過程中一定要不能忽視引線絕緣層的影響力，對(duì)于絕緣層的拆除一定要徹底。

（2）在高壓電氣試驗(yàn)中重視試驗(yàn)設(shè)備與被試設(shè)備接地情況。實(shí)驗(yàn)設(shè)備的接地情況一定要良好，才能保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會(huì)受到設(shè)備電容的影響。對(duì)于高壓的電流電壓的二次繞組都要進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確保所有端子接地情況良好。在交流耐壓實(shí)驗(yàn)中，要對(duì)試驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行電流和電容的檢測，保證不會(huì)對(duì)試驗(yàn)電壓造成影響，從而保障檢測結(jié)果的精確性。

（3）在高壓電氣試驗(yàn)的過程中重視電壓的作用。首先，介質(zhì)影響著電壓，在測量中尤為明顯，當(dāng)電壓較高時(shí)，接觸電阻會(huì)伴隨著氧化層的融化而降低，介質(zhì)也會(huì)降低。相反，如果電壓過低，接觸電阻由于氧化層沒有受到高電壓的破壞而增大，使得介質(zhì)損耗也會(huì)增大。其次，電壓在直流電阻測量的過程中有著重要的作用，如果電壓過高，電阻由于氧化膜被雙臂電橋擊穿而降低，相反電壓過低，雙臂電橋不能擊穿氧化膜，導(dǎo)致電阻變大。

（4）克服主觀性難題。認(rèn)為因素是高壓電器試驗(yàn)中的主要主管影響因素。電力企業(yè)應(yīng)該引進(jìn)先進(jìn)的試驗(yàn)設(shè)備和技術(shù)，綜合考量實(shí)驗(yàn)環(huán)境中的影響因素，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備維護(hù)和試驗(yàn)保護(hù)措施，切實(shí)保障高壓電氣試驗(yàn)過程的安全性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)該定期進(jìn)行培訓(xùn)考核，在實(shí)驗(yàn)過程中注重謹(jǐn)慎安全操作，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不斷充實(shí)自己的專業(yè)知識(shí)。

4 結(jié)論

雖然隨著電氣試驗(yàn)設(shè)備和技術(shù)的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)已經(jīng)向著智能化、自動(dòng)化、簡便化的方向發(fā)展，但是在實(shí)際操作中，高壓電氣試驗(yàn)仍舊是一項(xiàng)危險(xiǎn)系數(shù)較高的工作。因此在實(shí)驗(yàn)過程中一定要嚴(yán)格按照試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進(jìn)行，一旦出現(xiàn)問題要給予高度的重視并及時(shí)解決，這樣才能保證高壓電氣試驗(yàn)的安全性和電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫權(quán).電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)的探討[J].黑龍江科技信息：科技論壇，2013（29）：13.

[2]李鳳軍.關(guān)于高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)的重要性與相關(guān)技術(shù)問題的探討[J].電工文摘，2013，3（17）：1-3.endprint