淺析電力設備的高壓試驗

鄭冰燕，陳維慎，梁秋影（河南送變電工程公司，河南鄭州450000）

淺析電力設備的高壓試驗

鄭冰燕，陳維慎，梁秋影（河南送變電工程公司，河南鄭州450000）

在電力輸電施工建設的過程中，為了保證高電壓設備可以長期、穩(wěn)定、安全的運行，需要按照設計規(guī)格對電力設備進行相應的試驗，有效提高用電的安全性和可靠性，本文簡要介紹了電力設備相關(guān)的高壓試驗，對高壓試驗關(guān)鍵技術(shù)進行了分析，與此同時，分析了高壓電試驗站的發(fā)展情況，希望能夠起到一定積極的作用。

電力設備；高壓試驗；試驗分類；試驗分析

電力設備是否安全有效運行，在很大程度上影響了電網(wǎng)安全性和穩(wěn)定性。伴隨電網(wǎng)容量的增加和用戶對電網(wǎng)要求的提高，電力設備運行情況越來越受到人們的關(guān)注，在電網(wǎng)系統(tǒng)中高壓輸電中有著十分重要的作用。高壓輸電施工建設，主要是進行高壓試驗研究、高壓電力設備的研制、高壓設備試的運行考核等。對電力設備進行高壓試驗，是完成以上高壓輸電施工建設的基本前提和手段。在電力系統(tǒng)中，首要任務是確保高壓電設備能夠安全可靠運行，否則一旦發(fā)現(xiàn)故障，將不利于我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有序進行，給國民經(jīng)濟帶來巨大損失。因此，高電壓設備在長期使用的過程中，需要保持其安全性和可靠性，對電力設備進行高壓試驗是十分有必要的。

1 電力設備高壓試驗概述

電力試驗指的是使用電力試驗設備，根據(jù)規(guī)定要求，進行連續(xù)或者間斷的電力設備試驗，再依靠監(jiān)測信息，進行有關(guān)技術(shù)參數(shù)方面的評估和設備的狀態(tài)診斷。進行電力設備的高壓試驗，是確保電力設備能夠健康安全運行的手段，在很大程度關(guān)系到設備的事故率、利用率、使用時間以及企業(yè)的經(jīng)濟效益等各種問題。進行電力設備的高電壓試驗，一般是在制造工廠的時候，就需要對原材料進行試驗，在制造過程中，也應進行相應試驗，定型產(chǎn)品和出廠的時候，也需要進行試驗。主要目的是為了檢驗高壓電氣設備能否滿足相關(guān)技術(shù)要求，避免不合格的設備出廠。

2 電力設備高壓試驗的條件

為了保證高壓試驗流程的精確性與堆滿性，需要在進行高壓試驗的時候，對高壓試驗工作條件進行分析，在電力設備高壓試驗時，需要滿足下述條件，首先，需要保護試驗周邊，使其符合試驗的要求，與此同時，需要將環(huán)境溫度控制在-20℃～40℃之間。其次，試驗室空氣溫度是25～30℃的時候，相對濕度需要控制在85%以下。還有，在安裝地面電力設備試驗室時，需要嚴格控制試驗室的環(huán)境，避免污垢、氣體與化學性積塵等影響絕緣性能。

3 試驗的分類

在絕緣的故障試驗中，高壓試驗屬于一個十分重要的試驗。根據(jù)試驗需求的差別，可以分成型式試驗、出廠試驗、交接試驗以及預防性試驗等。絕緣試驗可以分成絕緣特性試驗與絕緣耐壓試驗這兩個類型。

3.1 絕緣特性試驗

絕緣特性試驗指的是使用比較低的電壓或者使用一些不會損害絕緣的方式，測量絕緣自身的特性，有效判斷絕緣自身是否存在問題。例如對絕緣電阻、介質(zhì)損耗角的正切值、氣體色譜分析、絕緣油物化特性、放電超聲波、空載試驗進行測量。通過實踐得出，這類方法是比較有效的，但不能夠單單根據(jù)這種試驗方法來判斷絕緣耐壓等級。

3.2 絕緣耐壓試驗

感應耐壓試驗、工頻耐壓試驗、沖擊試驗、操作波試驗等都屬于破壞性的試驗，通過這種試驗進行檢測工作，能夠發(fā)現(xiàn)一些較為集中的危險性比較大的缺陷，保證絕緣具有一定的等級。這種試驗方法也存在一定的缺點，在進行耐壓試驗的時候，會給絕緣帶來一定損傷。因此，耐壓試驗需要在非破壞性的試驗后再進行，倘若非破壞性的試驗結(jié)果已經(jīng)表示絕緣出現(xiàn)不正常的情況，那么需要查明原因，并消除異常情況后，再進行相應的耐壓試驗，避免出現(xiàn)擊穿的情況，造成經(jīng)濟方面的損失。

4 電力設備高壓試驗關(guān)鍵分析

在戶外的試驗場或者高電壓的實驗室，工頻高電壓一般是使用高壓試驗的變壓器產(chǎn)生的。對電纜、電容器、GIS等電容量比較大的試品，應該使用串聯(lián)諧振設備，產(chǎn)生工頻高電壓。將信息電力變壓器當作高電壓試驗設備使用，經(jīng)濟效益比較低，所以，一般交流的高電壓試驗設備僅僅包含高壓試驗變壓器相關(guān)的串聯(lián)諧振設備。

高壓試驗的電源設備應該包含電力變壓器。在一個方面，高壓對于試驗電源有更高的要求，當串聯(lián)諧振設備和試驗變壓器這兩種方案無法滿足要求的時候，需要考慮到電力變壓器工作方案。

在另一個方面，升壓變壓器作為變壓器中的一種結(jié)構(gòu)類型，實際上經(jīng)常用來當作中間變壓器的匹配電源電壓與電壓，有著較強的適應性。高壓輸電技術(shù)的研究試驗和電力設備的絕緣考核對交流試驗電源有著更高的要求。

根據(jù)串聯(lián)諧振設備、試驗變壓器和電力變壓器這三種選擇范圍的交流試驗電源，根據(jù)不同的技術(shù)經(jīng)濟特點，做全面的分析比較，可以得到相應的適用范圍。試驗變壓器比較適合使用在容量比較小的試品。其次，串聯(lián)諧振設備比較適合使用在容性試品單相高電壓的試驗，并可以滿足比較大容量的要求。作為電壓的試驗設備，電力變壓器在容量和結(jié)構(gòu)方面經(jīng)濟性比較低，但當成交流試驗的電源，有著很強的適應性。

所以，倘若串聯(lián)諧振設備和試驗變壓器這兩種方案無法滿足交流試驗電源要求的時候，應該考慮到電力變壓器方案。電壓設備試驗應用軟件能夠提供數(shù)據(jù)或設備臺賬的錄入管理功能，并且對高壓設備試驗的數(shù)據(jù)做全面的有效的分析。

對于上述需求開發(fā)一套高電壓的試驗軟件，除了可以有效完成各種不同的高壓電力設備的試驗數(shù)據(jù)的錄入、管理以及查詢的功能外，還可以對試驗數(shù)據(jù)做基本分析。這使數(shù)據(jù)得到有效及時的處理，在很大程度上加強了電力設備高壓試驗的準確性和效率，使電網(wǎng)運行變得更加可靠。

進行電力設備高壓試驗，首先，需要按照試驗設備的差異，選取相應的電源，并使用軟件進行系統(tǒng)配置，初始化測量得出的參數(shù)，按照在線數(shù)據(jù)、定期預試數(shù)據(jù)和運行情況記錄、維修記錄、缺陷記錄、出廠數(shù)據(jù)等一系列數(shù)據(jù)，對電力設備有可能發(fā)生的潛伏性故障進行判斷，進行故障趨勢的預報，通過這種方式，評估電力設備的健康狀態(tài)。按照電力設備出現(xiàn)的故障性質(zhì)，對高壓電力設備的工作狀態(tài)進行預報，制定初步試驗測試的數(shù)據(jù)結(jié)果，確認影響高壓電力設備的指標屬性，使用有效的決策方法分析。

5 電力設備高壓大功率試驗站的發(fā)展

專門用來進行高壓試驗的大功率高電壓的設施，又被稱作高壓強電流試驗站。其是用來研究并且開發(fā)高壓的開關(guān)設備，尤其是高壓斷路器的設施。高壓大功率試驗站，不僅僅能夠提供試驗能力達到數(shù)千MVA的短時三相功率，與此同時，還配備有配套的高壓實驗設備。在國外，有許多高壓試驗取得的成果可以提供參考，但因為每個國家的國情存在差異，因此試驗的側(cè)重點也有區(qū)別，獲得的試驗結(jié)果無法完全被我國的高壓輸變電建設施工使用，需要聯(lián)系我國實際國情，系統(tǒng)全面地展開高壓輸電技術(shù)研究，包含電力設備的長時間的帶電考核，加強高壓試驗站的建設，促進我國電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運行。

6 結(jié)束語

電力設備的高壓試驗工作屬于一項較為復雜的技術(shù)要求比較高的工程，關(guān)系到各個方面，其中包含管理模式、監(jiān)測技術(shù)、評估技術(shù)、經(jīng)濟分析、診斷技術(shù)、員工素質(zhì)等，其核心的問題是需要建立一套規(guī)范標準來確定高壓試驗的執(zhí)行落實，實現(xiàn)在高壓下對設備運行、檢修全面的管理。建設高壓交流的試驗基地，能夠給為我國全面進行交流特高壓的輸變電技術(shù)提供有效的試驗條，通過試驗基地，能夠真正發(fā)揮出輸電線路的特性，體現(xiàn)出國家對大開發(fā)的支持，使用更加低價、優(yōu)質(zhì)、環(huán)保的電力，不斷促進我國區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展。

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2095-2066（2016）28-0037-02

2016-9-23