一次電氣設(shè)備高壓試驗分析

肖直偉

摘要：為提升變電站一次設(shè)備運行水平，保證變電站運行穩(wěn)定性和電力網(wǎng)架的可靠性，指出了一次電氣設(shè)備高壓試驗的重要性，通過試驗分析及時發(fā)現(xiàn)一次電氣設(shè)備運行問題，并提出相關(guān)的解決對策。文章詳細分析了一次電氣設(shè)備幾種高壓試驗方法，并圍繞交流耐壓試驗方法的具體應(yīng)用案例展開論述，以期可供參考。

關(guān)鍵詞：一次電氣設(shè)備;高壓試驗;案例分析

1 引言

電氣一次設(shè)備的安全運行對于整個電力系統(tǒng)有重要影響，一旦發(fā)生故障影響巨大，通過高壓試驗及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題十分關(guān)鍵。在變電站運行期間，可安排專門人員對設(shè)備進行試驗分析，在試驗分析中找到能夠保障設(shè)備穩(wěn)定運行的因素，保證電力設(shè)備始終處于良好的狀態(tài)，本文主要圍繞此展開詳細分析。

2 變電站一次電氣設(shè)備概述

變電站在整個電力網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)著重要地位，其中站內(nèi)一次設(shè)備的配置及運行狀況對變電站運行、電力網(wǎng)架的穩(wěn)定性、可靠性起著決定性作用。變電站一次電氣設(shè)備主要有變壓器、開關(guān)、隔離開關(guān)及地刀等，隨著經(jīng)濟發(fā)展，變電站的電壓等級越來越高，運行設(shè)備的電流更大，這對于一次設(shè)備運行質(zhì)量提出了更高要求。

高壓電氣試驗在保障一次設(shè)備安全可靠運行方面發(fā)揮著重要作用，借助高壓電氣試驗可掌握電氣設(shè)備性能，為變電站電氣設(shè)備的穩(wěn)定維修和養(yǎng)護管理提供重要支持。高壓試驗的對象較多，且所牽扯到的內(nèi)容也是較為復(fù)雜，對于試驗的各項條件還有著具體化的要求，因此實施高壓試驗時必須規(guī)范相關(guān)操作，下文主要就一次電氣設(shè)備高壓試驗展開分析。

3 一次電氣設(shè)備高壓試驗方法

3.1直流耐壓試驗

直流耐壓試驗具有一定的破壞性，往往需要在最大電壓峰值情況下進行設(shè)備性能檢測，從而驗證設(shè)備的耐受參數(shù)，如使用范圍、限定量程等，試驗方案見表1。

上述試驗的過程中高壓環(huán)境存在一定的安全隱患，升壓過程中應(yīng)實時觀察是否存在異動或聲響，若出現(xiàn)則及時停止試驗檢查裝置情況。若無問題，直至達到最大試驗電壓后，再逐步緩慢調(diào)零，定時記錄參數(shù)數(shù)據(jù)。

3.2泄漏電流試驗

泄漏電流試驗主要是為了檢測變壓器一次電氣設(shè)備的絕緣性能。該試驗一般也在高壓條件下進行，可以利用直流耐壓試驗環(huán)境同時檢測，確定高壓條件下的泄漏電流數(shù)值。泄漏電流試驗過程中可以利用微安表隨時監(jiān)測電流數(shù)值，靈敏度非常高，測定重復(fù)性好，效果非常顯著。判斷絕緣缺陷時則通過i=f（u）或i=f（t）實現(xiàn)，一般當絕緣缺陷時往往在i=f（u）出現(xiàn)電流驟然上升的情況，或在i=f（t）會出現(xiàn)電流下降緩慢的情況。達到最大電壓后泄漏電流值明顯高于正常值。

3.3交流耐壓試驗

交流耐壓試驗是典型的預(yù)防性試驗，可以通過交流高壓條件有效提升變電站一次電氣設(shè)備的安全裕度，確定交流環(huán)境下一次電氣設(shè)備的各項性能。總體情況來看，交流耐壓試驗過程中與直流耐壓試驗相似，操作時應(yīng)嚴格按照《電氣設(shè)備交接試驗標準》中的各項指標進行嚴格檢測，保證控制電路與主電路過流保護裝置分置，過流保護動作電流應(yīng)在一次電氣設(shè)備額定電流的1.5～2倍左右;若試驗操作中出現(xiàn)明顯的電壓表頻繁擺動、毫安表指針驟增、絕緣燒焦或冒煙、裝置異動或異響后，應(yīng)及時停止試驗，進行現(xiàn)場檢查，確定無誤后方可繼續(xù)操作等。

4 高壓試驗案例

4.1試驗背景

某330kV變電站的GIS為三相分體結(jié)構(gòu)，GIS含5個斷路器間隔。由于GIS設(shè)備以小單元模塊為基礎(chǔ)組件，運至現(xiàn)場后根據(jù)要求組裝成型，作為整體投入使用。由于GIS設(shè)備以小單元模塊運輸?shù)浆F(xiàn)場、在移動廠房內(nèi)組裝，在運輸和安裝過程中可能會出現(xiàn)磕碰、異物混入等影響絕緣性能的缺陷。為了檢驗GIS現(xiàn)場安裝后設(shè)備的性能，進行了電氣交接試驗，本文主要就交流耐壓試驗進行分析，由于 GIS設(shè)備電容量較大，為保證試驗頻率達到工頻要求，將設(shè)備分兩段進行耐壓試驗。

4.2分段耐壓試驗

4.2.1方案的確定

為減少重復(fù)耐壓試驗次數(shù)?提高操作便捷性，經(jīng)過優(yōu)化以及論證后確定采取分兩個階段試驗的方案?

4.2.2被試品電容量

被試設(shè)備的電容量估算數(shù)據(jù)如表2所示?

4.2.3試驗參數(shù)的估算

在確定每相最大電容量后進一步展開分析，被試品最大電容量Cx約為18 503pF，分壓器電容量 Cy約為330pF?300kV/80 H 電抗器的設(shè)置采取串聯(lián)方法，共4節(jié)，形成的總電感L=320H?

按照如下公式展開計算，求得諧振頻率：

實測結(jié)果顯示，頻率在40～90 Hz區(qū)間內(nèi)，達到 TV空載電流測試頻率的要求?

4.2.4耐壓試驗結(jié)果

耐壓試驗結(jié)果如表3、4所示?

綜合表中內(nèi)容分析：相比于計算值，試驗諧振頻率與之具有趨同性，兩者的誤差未超過±5%?從試驗階段的具體操作情況來看無擊穿放電現(xiàn)象，絕緣電阻在整個流程中均保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，超聲波局放信號正常?一系列現(xiàn)象說明主回路絕緣試驗效果良好，達到要求。

5 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段電力系統(tǒng)運行中，不少一次電氣設(shè)備在運營、管理和維護過程中存在著一些問題，對電力服務(wù)質(zhì)量產(chǎn)生影響。對此，對一次電氣設(shè)備實施高壓試驗具有關(guān)鍵意義，通過對變電站內(nèi)各類設(shè)備的絕緣性能進行詳盡的檢測，同時通過試驗檢測變電站的各項電力指標，逐一排查變電站中存在的故障和安全隱患，及時修復(fù)各種故障問題，為電力系統(tǒng)運行保駕護航。

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