電力系統(tǒng)中電力設(shè)備高壓試驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)

柯錦新

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司汕尾供電局，廣東 汕尾 516600）

0 引 言

電力系統(tǒng)中電力設(shè)備高壓試驗(yàn)包括特性時(shí)間，其安全性與穩(wěn)定性會(huì)直接影響電力系統(tǒng)的整體性能，如電力設(shè)備高壓電弧存在的時(shí)間長(zhǎng)時(shí)會(huì)降低各類電力設(shè)備的使用壽命。電力設(shè)備的高壓試驗(yàn)是電力系統(tǒng)在具體運(yùn)行前的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，為了確保電力設(shè)備在高壓狀態(tài)下依然能夠正常運(yùn)行，需要在使用相關(guān)設(shè)備前有效進(jìn)行高壓試驗(yàn)，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果明確設(shè)備的運(yùn)行情況，從而保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 電力設(shè)備高壓試驗(yàn)的必要性

1.1 電力設(shè)備高壓試驗(yàn)概述

對(duì)電力設(shè)備開(kāi)展高壓試驗(yàn)不僅可以有效滿足電力設(shè)備在安全運(yùn)行方面的相關(guān)需求，而且還能夠有效延長(zhǎng)電力設(shè)備的使用壽命，從而進(jìn)一步提升電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[1]。因此，電力企業(yè)為了能夠確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行和電力的穩(wěn)定生產(chǎn)，需要有效對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行相關(guān)高壓試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程中需要注意以下兩點(diǎn)。一是由于電力高壓設(shè)備對(duì)比傳統(tǒng)電力設(shè)備存在明顯差異，因此需要有效對(duì)原材料和組成品進(jìn)行高壓試驗(yàn)，結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行判斷并嚴(yán)格管理該部分電力高壓設(shè)備，禁止使用高危險(xiǎn)設(shè)備。二是在電力高壓設(shè)備實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中需要通過(guò)絕緣試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備性能變化情況，嚴(yán)格管理高壓電力設(shè)備，有效提升高壓設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性，避免高壓設(shè)備的參數(shù)超出標(biāo)準(zhǔn)[2]。

1.2 開(kāi)展電力設(shè)備高壓試驗(yàn)的必要性

針對(duì)電力系統(tǒng)的電力設(shè)備而言，由于相關(guān)設(shè)備長(zhǎng)期露天放置，會(huì)極大程度地受到自然和天氣等因素的影響，因此使得電力設(shè)備在具體運(yùn)行過(guò)程中容易產(chǎn)生相關(guān)安全問(wèn)題和質(zhì)量問(wèn)題，進(jìn)而影響到電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性[3]。如通過(guò)霍爾電流傳感器檢測(cè)高壓設(shè)備分合閘線圈電流，同時(shí)檢測(cè)角位移傳感器變化參數(shù)時(shí)，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換為數(shù)值信號(hào)后由MCU內(nèi)部分析處理，機(jī)械特性則可以通過(guò)監(jiān)測(cè)斷路器輔助開(kāi)關(guān)確定切換時(shí)間及固定的時(shí)間差，此外在高壓電力設(shè)備試驗(yàn)的過(guò)程中也可以通過(guò)測(cè)量斷路器的分合閘行程判斷電力設(shè)備的高壓穩(wěn)定性。

2 電力設(shè)備高壓試驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)

2.1 準(zhǔn)備工作

為了確保電力設(shè)備高壓試驗(yàn)的有效開(kāi)展，需要在實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程中做好相關(guān)準(zhǔn)備工作，具體來(lái)說(shuō)應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行入手。首先需要采用專業(yè)設(shè)備和技術(shù)檢查分析電力變壓器的實(shí)際運(yùn)行情況和狀態(tài)，從而確保電力變壓器能夠有效運(yùn)行。其次結(jié)合電力設(shè)備高壓試驗(yàn)的相關(guān)要求，選擇符合條件的試驗(yàn)設(shè)備，有序開(kāi)展相關(guān)試驗(yàn)工作以達(dá)到預(yù)期效果。再次需要根據(jù)電力變壓器的組成結(jié)構(gòu)，合理選擇技術(shù)措施，保障相關(guān)技術(shù)措施的科學(xué)性和合理性。最后在電力設(shè)備高壓試驗(yàn)過(guò)程中一旦電源容量較大，那么應(yīng)選擇具有可靠性能的試驗(yàn)設(shè)備，確保設(shè)備和電源容量能夠相匹配。此外，在試驗(yàn)前還應(yīng)測(cè)定天氣情況、溫度以及濕度等，確保其處于允許范圍內(nèi)才能開(kāi)展相關(guān)試驗(yàn)操作。

2.2 交流電力方面的相關(guān)要求

在電力設(shè)備交流電壓試驗(yàn)前，需要先完善電壓、技術(shù)以及設(shè)備等方面的準(zhǔn)備工作。變壓器不同，其優(yōu)勢(shì)和特性也存在著一定的差異，但同時(shí)也具有一定的缺陷，所以在具體的試驗(yàn)過(guò)程中，針對(duì)容量較小和周期較短的設(shè)備需要對(duì)高壓變壓器進(jìn)行合理選擇，然后將其運(yùn)用在設(shè)備電壓試驗(yàn)中，從而充分發(fā)揮變壓器所具有的作用。

3 電力設(shè)備進(jìn)行高壓試驗(yàn)的有效保障措施

3.1 對(duì)高壓試驗(yàn)的合適環(huán)境進(jìn)行選擇

在電力設(shè)備的高壓試驗(yàn)過(guò)程中需要合理選擇試驗(yàn)場(chǎng)地，從而進(jìn)一步提升試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。由于在高壓試驗(yàn)中具有較大的電壓流量，因此電力設(shè)備的電壓需要滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這是高壓試驗(yàn)中需要重點(diǎn)檢測(cè)的一項(xiàng)內(nèi)容。而在試驗(yàn)開(kāi)展過(guò)程中，相關(guān)試驗(yàn)人員需要深入分析各種類型的變壓器，并明確其所具有的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，從而結(jié)合實(shí)際情況選擇最佳設(shè)備，確保電力設(shè)備能夠滿足電力電壓方面的相關(guān)要求。例如，在我國(guó)西藏或內(nèi)蒙古等地區(qū)構(gòu)建電力系統(tǒng)時(shí)，由于該部分地區(qū)海拔相對(duì)較高，因此在電力設(shè)備高壓試驗(yàn)過(guò)程中需要具有穩(wěn)定電壓，從而確保高壓試驗(yàn)的有效開(kāi)展[4]。

3.2 電纜用電負(fù)荷與溫度

10 kV高壓電設(shè)備運(yùn)行需要試驗(yàn)其用電負(fù)荷與溫度，如發(fā)現(xiàn)異常需要及時(shí)排查處理，從根本上降低電纜故障的發(fā)生概率。為確保10 kV高壓電設(shè)備的安全運(yùn)行，避免發(fā)生事故，某電網(wǎng)公司用PSQ-15T柱式絕緣子來(lái)取代P-15T型絕緣子，試驗(yàn)電纜現(xiàn)實(shí)運(yùn)行負(fù)荷量，降低雷電對(duì)10 kV電纜的影響[5]。在發(fā)生暴雨天氣時(shí)，該電網(wǎng)公司實(shí)施做好監(jiān)測(cè)工作，著重關(guān)注電纜線路溫度，針對(duì)性實(shí)施相關(guān)維護(hù)措施，避免發(fā)生10 kV斷電現(xiàn)象，降低人身事故的發(fā)生概率。

3.3 高壓電橋法的應(yīng)用

以設(shè)備斷線故障為例，在試驗(yàn)時(shí)可以應(yīng)用高壓電橋法進(jìn)行排除，采集故障點(diǎn)繪制成圖像，更換配電后維修人員可以判定電力設(shè)備故障。實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程包括以下4點(diǎn)。首先明確相關(guān)參數(shù)，如傳輸介質(zhì)、速度以及電流值等，并明確測(cè)試電纜的長(zhǎng)度，判斷故障發(fā)生的距離，隔離故障設(shè)備。其次使用搖表設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果為X接地且處于正常范圍，然后應(yīng)用萬(wàn)能電子表測(cè)量故障電纜，確定X和Z的故障電阻值，將故障電阻值取最低。再次利用低壓脈沖法進(jìn)行測(cè)量，將結(jié)果與前期參數(shù)進(jìn)行比較，排除其他類型故障，并在此基礎(chǔ)上根據(jù)現(xiàn)存故障進(jìn)行測(cè)量。最后將Y相和Z相進(jìn)行對(duì)側(cè)短接，結(jié)合工作日志確定電力設(shè)備的臨時(shí)電路，隨后確定故障點(diǎn)并進(jìn)行檢查[6]。

3.4 高壓試驗(yàn)變壓器

在開(kāi)展高壓試驗(yàn)的場(chǎng)地，工頻高電壓一般由高壓試驗(yàn)變壓器產(chǎn)生，當(dāng)試品的電容量較大時(shí)（如GIS、電纜以及電容器等），需要采用串聯(lián)諧振設(shè)備來(lái)產(chǎn)生相應(yīng)的工頻高電壓，也可以采用交流高壓試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行代替。在高壓試驗(yàn)中對(duì)電源提出了較高要求，如果串聯(lián)諧振設(shè)備不滿足要求，那么應(yīng)該更換電力變壓器方案，可以選用角位移傳感器+5 V供電，使變壓器輸出值保持在0.25～4.75 V，此外在角度傳感器設(shè)計(jì)時(shí)需要注意信號(hào)濾波、同比縮放以及A/D輸入電壓的箱位，進(jìn)而不斷提高電力設(shè)備應(yīng)用的穩(wěn)定性，增大輸出信號(hào)電路的阻抗，限制端口電壓，使電力設(shè)備供電保持在0～5 V。

3.5 電力系統(tǒng)高壓試驗(yàn)安全設(shè)計(jì)

電力系統(tǒng)高壓試驗(yàn)在實(shí)際開(kāi)展過(guò)程中需要具有良好的接地系統(tǒng)，通過(guò)確保接地可靠性可以有效進(jìn)行高壓試驗(yàn)。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，高壓試驗(yàn)設(shè)備及其外殼需要完善接地處理，同時(shí)還需要合理劃分試驗(yàn)設(shè)備的不同區(qū)域，并標(biāo)注出每個(gè)區(qū)域的接地處理。為了提升試驗(yàn)過(guò)程的安全性，接地電阻阻值通常要小于0.5 Ω。電力設(shè)備和動(dòng)力配電裝置設(shè)備在接地線選擇上通常為銅線或裸銅線等，通過(guò)將這些線固定在接地點(diǎn)上可以保證接地質(zhì)量。在此過(guò)程中需要確保接地線不能過(guò)長(zhǎng)，否則容易影響高壓試驗(yàn)，而且高壓試驗(yàn)設(shè)備的接地線需要符合截面標(biāo)準(zhǔn)，通常接地線截面積需要大于4 mm2，動(dòng)力配電裝置應(yīng)大于25 mm2[7]。

4 結(jié) 論

電力系統(tǒng)的電力設(shè)備在高壓試驗(yàn)過(guò)程中技術(shù)性要求相對(duì)較高，而且危險(xiǎn)性比較大。為了有效提升試驗(yàn)效率和試驗(yàn)安全性，需要在電力設(shè)備高壓試驗(yàn)開(kāi)展前完善相關(guān)準(zhǔn)備工作，從而降低試驗(yàn)過(guò)程的危險(xiǎn)性，同時(shí)相關(guān)試驗(yàn)人員需要有效預(yù)防，從而合理采取相關(guān)預(yù)防對(duì)策和保障措施，降低危險(xiǎn)的發(fā)生概率，更好的應(yīng)對(duì)相關(guān)危險(xiǎn)情況，此外還應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)試驗(yàn)人員培養(yǎng)，有效提高人員自身的試驗(yàn)操作能力和專業(yè)水平，確保高壓試驗(yàn)的順利開(kāi)展，從而有效檢測(cè)電力設(shè)備的運(yùn)行情況，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)的健康發(fā)展。