高壓電氣試驗(yàn)中易忽視問(wèn)題探討

曲麗紅

摘要：高壓電氣試驗(yàn)通過(guò)某種試驗(yàn)方法來(lái)表征設(shè)備性能的有關(guān)參考量[1，2]。然而不重視等因素往往影響高壓電氣試驗(yàn)的結(jié)果，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)得到矛盾的結(jié)論，增加了設(shè)備的停電時(shí)間，導(dǎo)致供電可靠性下降。本文重點(diǎn)分析了2類易于被忽視的問(wèn)題，并指出相應(yīng)問(wèn)題的解決辦法。

關(guān)鍵詞：高壓;電氣試驗(yàn);問(wèn)題

1 試驗(yàn)設(shè)備和被試設(shè)備的接地問(wèn)題

1.1 在交接驗(yàn)收試驗(yàn)中，不能過(guò)于迷信廠家的產(chǎn)品介紹

某次在進(jìn)行韓莊變電站35 kV開(kāi)關(guān)改造過(guò)程中，對(duì)345斷路器（型式為L(zhǎng)W8-35SF6）做交接驗(yàn)收工作，在做絕緣電阻及交流耐壓實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，發(fā)現(xiàn)該臺(tái)開(kāi)關(guān)A、B兩項(xiàng)合格，而C項(xiàng)絕緣電阻為零，交流耐壓不能通過(guò)，經(jīng)分析確認(rèn)該項(xiàng)開(kāi)關(guān)本體對(duì)外皮有死接地缺陷，結(jié)論為不合格產(chǎn)品，不許投運(yùn)。并及時(shí)向上級(jí)進(jìn)行匯報(bào)，向廠家提出反饋要求，經(jīng)過(guò)核查發(fā)現(xiàn)C相斜端吸附筒內(nèi)的彈簧鋼絲未裝，導(dǎo)致封閉吸附劑的鋼網(wǎng)掉入開(kāi)關(guān)桶內(nèi)，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)回路與外殼接地，最后更換吸附筒測(cè)試合格后方投運(yùn)。因此，在交接驗(yàn)收試驗(yàn)中，不能過(guò)于迷信廠家的產(chǎn)品介紹。

1.2 高壓TV及TA二次端子不接地造成測(cè)量數(shù)據(jù)錯(cuò)誤

高壓TV或TA是根據(jù)電磁感應(yīng)原理來(lái)進(jìn)行電壓或電流變換的一次設(shè)備，它們的變壓比或變流比只取決于一次線圈、二次線圈的匝數(shù)之比。在進(jìn)行高壓TV、TA試驗(yàn)時(shí)，高壓TV、TA的二次繞組是否接地，將影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確。例如，在對(duì)1臺(tái)35 k V的SF6斷路器進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)，觀察電壓使用1臺(tái)35 kV/100 V的試驗(yàn)TV和指針式萬(wàn)用表，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)本次的電容電流小于上次的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析認(rèn)為試驗(yàn)電壓沒(méi)有達(dá)到規(guī)程要求，導(dǎo)致電容電流數(shù)值不準(zhǔn)確?，F(xiàn)場(chǎng)查看發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)TV二次繞組端子沒(méi)有連接接地體，改正后電容電流數(shù)據(jù)恢復(fù)正常，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。

根據(jù)電容電流與試驗(yàn)TV電壓的關(guān)系，可以推算二次端子不接地時(shí)的試驗(yàn)電壓為：（32/45）×51=36.27 kV，36.27 kV的試驗(yàn)電壓遠(yuǎn)不能達(dá)到試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定的試驗(yàn)電壓。

1.3 高壓設(shè)備接地不良導(dǎo)致介質(zhì)損耗增加

對(duì)于耦合電容器或電容式電壓互感器等電容量較大的設(shè)備，經(jīng)常由于接地不良導(dǎo)致介質(zhì)損耗試驗(yàn)不合格的情況發(fā)生。檢修時(shí)，耦合電容器或電容式電壓互感器的頂端必須可靠的接地。若未形成可靠接地，就相當(dāng)于串聯(lián)了一個(gè)附加電阻。電容器的電容量C、容抗X、附加電阻R和介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ有正比關(guān)系，如下所示：

從上式可知，電容器的電容量與介質(zhì)損耗因數(shù)有正比關(guān)系。下面是110 kV云峰寺變電站耦合電容器接地不良的測(cè)試實(shí)例，如表2所示。

2 所加試驗(yàn)電壓的影響

2.1 試驗(yàn)電壓過(guò)低導(dǎo)致介質(zhì)損耗因數(shù)增大

某110 kV變電站耦合電容器試驗(yàn)中，考慮被試設(shè)備電容與儀器容量，為試驗(yàn)儀器安全使用低電壓法測(cè)量。其中，12臺(tái)耦合電容器測(cè)量結(jié)果與出廠值嚴(yán)重不符，見(jiàn)表3測(cè)量序號(hào)1。

為確定被試設(shè)備是否真正存在故障，新?lián)Q儀器并多次測(cè)量，500 V的電壓下測(cè)得結(jié)果不合格，試驗(yàn)電壓升高到1000 V、2000 V，測(cè)試結(jié)果逐漸接近上一次試驗(yàn)結(jié)果。返回用第一次的試驗(yàn)儀器測(cè)量，相同試驗(yàn)電壓下測(cè)量結(jié)果為正常。經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析，這種現(xiàn)象的原因在耦合電容器中連接導(dǎo)線氧化，導(dǎo)致接觸不良。當(dāng)電壓不足以擊穿氧化層時(shí)，介質(zhì)損耗因數(shù)增大;當(dāng)試驗(yàn)電壓提高到1000 V、2000 V時(shí)，電壓足夠擊穿氧化膜，介質(zhì)損耗因數(shù)恢復(fù)正常。

2.2 試驗(yàn)電壓對(duì)直阻的影響

某35 k V變電站用直流電橋法測(cè)量變壓器直流電阻，相比出廠值及上次試驗(yàn)數(shù)據(jù)，本次測(cè)量結(jié)果明顯增大。改用電壓電流表法，測(cè)量結(jié)果基本等于出廠值數(shù)值，多次測(cè)量直流電阻數(shù)值波動(dòng)很大。認(rèn)為繞組斷線導(dǎo)致在斷裂面存在氧化膜，直流電橋法不能擊穿氧化膜，而直流電壓電流表法輸出電壓大，氧化膜被擊穿，導(dǎo)電性恢復(fù)，直流電阻減小。經(jīng)解體檢查，繞組出現(xiàn)6處斷線缺陷。

2.3 試驗(yàn)電壓對(duì)直流泄漏電流的影響

研究認(rèn)為，試驗(yàn)電壓對(duì)泄漏電流有直接影響，當(dāng)試驗(yàn)電壓增大到一個(gè)閾值后，電暈電流將超過(guò)泄漏電流，就需要考慮電暈電流對(duì)直流泄漏電流的影響[2]。

例1：某水庫(kù)330 MW發(fā)電機(jī)組進(jìn)行交接試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓在45 kV時(shí)A相、B相、C相的泄漏電流大致相等。70 kV試驗(yàn)電壓時(shí)，三相泄露電流不再平衡。其中，A相380?A，B相60?A，C相900?A。隔離連接線和發(fā)電機(jī)外殼后，三相泄漏電流平衡，是因?yàn)樵撾姍C(jī)中性點(diǎn)的軟連接線搭接在發(fā)電機(jī)外殼所致。

例2：某110 kV變電站300 MW發(fā)電機(jī)組預(yù)防性檢修試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓為60 kV時(shí)，B相泄漏電流20?A，C相30?A，A相泄漏電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于B、C兩相，為110?A，但在48 kV電壓時(shí)A相、B相、C相泄漏電流平衡。試驗(yàn)人員分析認(rèn)為是電暈電流所導(dǎo)致，故將電暈電流隔離后再次測(cè)試，泄漏電流試驗(yàn)結(jié)果合格。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著電力設(shè)備可靠性的要求不斷提高，高壓電氣試驗(yàn)對(duì)電力設(shè)備的安全運(yùn)行愈發(fā)重要。本文對(duì)高壓電氣試驗(yàn)中試驗(yàn)接地問(wèn)題和試驗(yàn)電壓對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響進(jìn)行分析與探討，對(duì)于高壓電氣試驗(yàn)必須做到：

試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)接地線和警示牌是試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)工作不可缺少的工作內(nèi)容，高電壓試驗(yàn)中忽視或不執(zhí)行此項(xiàng)規(guī)定是決不允許的;

對(duì)被試品盡量避免破壞性試驗(yàn)，優(yōu)先進(jìn)行非破壞性試驗(yàn);

做交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，升壓的速度應(yīng)按要求進(jìn)行;

耐壓時(shí)間除特殊規(guī)定外，一般試品規(guī)定耐壓時(shí)間為1 min;

在做新設(shè)備交接驗(yàn)收工作中，不能過(guò)于迷信廠家的產(chǎn)品質(zhì)量介紹，要按規(guī)程要求進(jìn)行實(shí)測(cè)驗(yàn)收。

參考文獻(xiàn)

[1]陳化鋼.電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)方法及診斷技術(shù)[M].中國(guó)水利水電出版社，2017.

[2]成永紅.電力設(shè)備絕緣檢測(cè)與診斷[M].中國(guó)電力出版社，2001.