電力設備高壓電氣交接試驗問題及解決措施

李童童

（上海江南造船集團有限責任公司 上海 201913）

當下，電力設備高壓電氣交接試驗逐漸受到了業(yè)內人士的高度重視，因為試驗的成功與否不僅直接關系到電力設備的正常運行，還與企業(yè)的經(jīng)濟效益息息相關［1-2］。基于此，本文對電力設備高壓電氣交接試驗問題及解決措施進行深入分析，以期能為同行業(yè)人士的研究帶來一定有益幫助。

1 電力設備高壓電氣交接試驗概述

電力設備高壓電氣交接試驗的方法是多種多樣的，主要包括出廠、大修、交接及預防性試驗等。顧名思義，出廠試驗指的是對于將要出廠的電力設備進行質量方面的檢查，如設備生產(chǎn)工藝、設計理念及制造流程等，以防偽劣的電力設備流入市場。出廠試驗是電力設備必須進行的流程之一，需要試驗單位加大監(jiān)管力度，認真分析試驗結果，為相關工作的順利開展奠定堅實的基礎。交接實驗在電力設備所有試驗中占據(jù)著極其重要的地位，指的是在電力設備正式投入使用之前，對電力設備的外觀質量進行認真的檢查，查看設備外觀是否損壞，然后通過對其試驗結果的分析，最終決定是否將該設備投入使用。預防性試驗指的是對已經(jīng)投入使用的電力設備進行定期檢查，如設備試樣尺寸、數(shù)量、外觀、編號等（如圖1所示）。

圖1 電力設備預防性試驗流程圖

除了上述3種試驗，根據(jù)相關的要求和內容，高壓電氣交接試驗還可以分為絕緣交接試驗與特性交接試驗兩種。其中，絕緣交接試驗又包括破壞性交接試驗和非破壞性交接試驗兩種類型。破壞性試驗需要較高檢測壓，可以有效監(jiān)測出電力設備中的缺陷；非破壞性試驗不會對電氣設備的質量造成任何影響，目前，這一方法已經(jīng)得到了迅速的推廣和使用，但依然存在著一定的局限性。

2 電力設備高壓電氣交接試驗內容

2.1 回路電阻檢測

電路電阻測試可以分別使用微歐姆表和低壓電橋的方式進行。此方法比較方便且易操作，其不足點是開關接觸頭所需的電阻較小，直接接觸時會破壞接觸面的氧化膜，造成較大的誤差，所以一般不選取這種方法進行高壓電阻測量。在實際操作中，較常選擇毫伏表開關觸頭電阻，再運用歐姆定律計算電路開關電阻。

毫伏表操作時應注意以下幾個方面的問題：（1）通常情況下，直流回路電流為100A；（2）測量中的電氣回路載流量必須大于2×100A，在測試產(chǎn)品額定電流比較低的情況下，可酌情減弱測試電流；（3）測量回路電阻過程中，保證電路處于通路狀態(tài)，否則可能會對儀器造成損壞。

2.2 開關動特性檢測

開關開斷速率是影響滅弧的主要因素之一，并且對開關開斷能力有直接影響，開關速率會延長滅弧時間，使得觸頭燒損程度增大，最終破壞開關。相對地，開斷速率過高，開關機械力和沖擊力會因此而受到不同程度上的影響，開關元件損耗速率加快，縮減了使用周期。如果開斷速率超過最高設置值時，短路電流不強，危害性會更高，所以，在出廠前必須嚴格根據(jù)各項生產(chǎn)參數(shù)和有關規(guī)定來設計高壓開關的分合閘速率。此外，施工單位在采購后投入使用前檢測各類部件的性能，查看是否達到實用標準。

為了確保工程質量，應選用性能好的高壓開關。國家明確規(guī)定，在額定的電壓和電力下，斷路器和操動機構需要全程處于開閉狀態(tài)，準確達標工作50次后才達到出廠標準，具體操作如下。

（1）在最小電壓下需要連續(xù)工作5 次（液壓、氣動操作機構分別達到最大要求壓力）。

（2）在最大工作電壓下需要連續(xù)工作5 次（液壓、氣動操作機構分別達到最低要求壓力）。

（3）斷路器自動脫扣裝置可以準確定位操縱機構驅動原件位置（電壓設置為額定工作電壓的65%），至少經(jīng)過3次檢測后均處于正常狀態(tài)。

（4）根據(jù)產(chǎn)品性能，設計合適的額定電壓，檢測加壓設備后，停止操作。

（5）在機械操作試驗中，檢測開關是否會常開，并監(jiān)測不在同一組輔助開關和常閉自由觸點中的聲音或燈光信號。運行帶有手動設計的斷路器，連續(xù)工作至少50次。

檢測結果判斷：在整個試驗進展中保證應試產(chǎn)品運行順暢，可以進行正常開關，且輔助開關在整個試驗過程中可以正常切換，否則為不合格的產(chǎn)品。在出廠時，參考生產(chǎn)技術手段開展儀器的耐用性試驗，如果未達到規(guī)定的最低要求，應該回廠重新加工后再次檢測（從第一步重新開始，確保數(shù)據(jù)的真實性、有效性）。施工方在接觸到器材時，安裝檢測結束后，方可按照使用手冊操作。

2.3 局部放電檢測

減少最低功率消耗的情況下，把電壓提升至規(guī)定數(shù)值，是最高效的操作措施。但在實際作業(yè)中，常會產(chǎn)生多余的無功功率，需增加操作補償實驗中出現(xiàn)的回路無功功率。鑒于高壓變壓器的等效電容測量難度大，且升壓過程中電容出現(xiàn)上升的實際狀況，應配設足夠的電抗裝置和可調電抗器，用以找到最佳的無功補償。

為了精準監(jiān)測變壓器內部放電數(shù)據(jù)，應最大程度避免外部信號的干擾。第一，試驗設備不應具有任何局部放電特性，試驗設備包括發(fā)電機、變壓器和電抗器等，在技術協(xié)議中，應該規(guī)定設備滿足實際需求，避免后期返廠。第二，施工場地裝設必要的局部抗干擾設備。外部的干擾信號一般有測試電源、空間和接地網(wǎng)3個來源。為避免此類問題的出現(xiàn)，搭配1臺隔離變壓器，結合空間電磁干擾抑制技術和單點接地來免除干擾。

3 高壓電氣交接試驗的問題及解決方式

高壓電氣設備的交接試驗對電氣設備的安全經(jīng)濟運轉有著重要的作用，因為后續(xù)各項操作都需要經(jīng)過交接試驗的檢測才可繼續(xù)推進。整體施工程序較為繁雜、難度較大，為提升最終結果的可靠性和可參考性，技術負責人應嚴格參照相關法律法規(guī)來策劃檢測方案，完成前期準備工作。

3.1 斷路器檢測中的問題及解決方式

在正常情況下進行斷路器交接試驗時，技術人員參考現(xiàn)場的斷路器斷口耐壓值的大小，比對確保實驗數(shù)據(jù)的精準度。然而，這種檢測方式往往會受到其他因素的影響，如不同性能的斷路器、電路的跳閘次數(shù)、不同跳閘時間等。因此，設計可行的實驗方案來提高檢測速率和準確性，安排技術人員或者安置監(jiān)控系統(tǒng)及時觀測斷路器的斷口耐壓值，檢測實驗中的斷路器斷口耐壓值，要求最低達到出廠規(guī)定電壓的80%。另外，管理電路的跳閘次數(shù)和跳閘時間，設計高效的監(jiān)管系統(tǒng)，避免錯過可用的真實數(shù)據(jù)，為了最終結果的可參考性，電路電壓應超過40kV，耐壓跳閘時間≤3ms；低于40kV時，耐壓跳閘時間≤2ms。

3.2 電纜耐壓值測量中的問題及解決方式

在電纜耐壓值的測量中，最適情況要求為U0（電纜所使用的導體與接地金屬的額定工作電壓）＜18kV。但因為直流耐壓對絕緣結構絕緣累積效應的影響，導致在橡塑電纜直流耐壓的測量中，選擇的直流檢測方法得到的數(shù)值準確度不高。對此，技術人員修正新的測量原則。例如，在測量額定電壓為0.6/1kV的電纜線路的耐壓值時，選取2500V 的導體測量絕緣電阻以代替耐壓試驗，并且為降低高壓對電阻干擾，規(guī)定檢測時間為1min。不同規(guī)格的耐壓交接試驗應該匹配合適的操作和時限，合規(guī)推進實驗進程，提高實驗結果的參考價值。

3.3 高壓電氣試驗接地中的問題及解決方式

在進行高壓電氣設備交接試驗時，普遍存在的一個主要問題是高壓設備電氣交接試驗與被交接試驗的接地效果不達標。這一問題的產(chǎn)生也會造成高壓電氣設備的安裝和調試質量無法達到相關規(guī)定，影響后續(xù)計劃。并且，在實際的高壓電氣設備的交接實驗中，接地不良的情況會降低高壓電氣設備的使用壽命，引起電容性設備故障的同時增加了經(jīng)濟成本。例如，由于接地不良，電壓互感器會加速功率損耗，從而產(chǎn)生熱量，過熱時，高壓設備的耦合電容器無法正常運行；當高壓電氣設備的接地開關產(chǎn)生嚴重問題時，會影響到設備電容器的穩(wěn)定性，過高的介質損耗程度導致器材絕緣強度降低，儀器整體運行的穩(wěn)定性受到影響，降低作業(yè)效率，工程耗時增加?；诖?，技術人員在交接試驗前期應多次檢測高壓電氣設備的接地效果［3］，提前預防上述問題。

4 提升高壓電氣設備交接試驗有效性

4.1 高壓電氣設備交接試驗的安全設計

為了保證高壓電氣設備交接試驗安全進行，采取有效的方法來減少危險發(fā)生的概率。

（1）在高壓設備交接試驗和高壓引出線外圍安裝防護網(wǎng)和警示標志。

（2）操作場地內，確保技術人員和高壓回路有嚴格的安全距離。

（3）斷路器的交接試驗的開展需要在合閘的狀態(tài)下進行。交流耐壓試驗必須在分、合閘狀態(tài)下分別進行。

（4）在交接試驗中，多重檢測電氣設備的性能，提高安全性。

（5）分級提高試驗電壓以免損壞設備。例如，直流耐壓試驗中，按照每級0.5 倍額定電壓逐步提升，且每級運行1min 認真記錄已經(jīng)泄露的電量。高壓電氣設備交接試驗完成之后，將試驗進行多次放電1min。

（6）定期對員工開展培訓，提升個人的安全施工意識和責任感。

4.2 選取符合發(fā)展要求的低耗能設備

在出廠試驗中，不僅要選用能耗較低的高壓電氣試驗設備，而且在具體作業(yè)過程中檢查設備的電力能耗參數(shù)。試驗開始前，技術人員對高壓試驗設備項目的規(guī)劃方案進行可行性、安全性等方面的綜合檢驗和論證，以確保后續(xù)實驗的順利開展，并將實施成本降到最低。目前，我國的能源儲備正在減少，為了降低能源消耗、促進我國經(jīng)濟發(fā)展，電力行業(yè)必須采取可行的方法來減少消耗。低耗能的高壓電氣設備的出現(xiàn)是符合我國發(fā)展新趨勢的，因此，交接試驗不僅要關注回路電阻、開關動特性等項目，設備的耗能指標也是其中重要的一環(huán)，在生產(chǎn)過程中，合理調配各項性能，使設備的耗能指標最大限度地降低［4］。

4.3 現(xiàn)場高壓試驗的合規(guī)化

因為交接試驗貫穿了電氣設備的全部過程。上一步操作完全結束，檢查無誤后，方可進行交接試驗，只有在交接試驗正確操作結束后才能繼續(xù)下一道工序，保證前期作業(yè)均按照相關法律法規(guī)的基礎上，才能確保整個電力設備的最終安裝質量。因此，在試驗前，準確了解工作指導書中的要求，根據(jù)作業(yè)指導書中試驗前的各項準備作業(yè)、試驗過程中的具體操作過程、試驗的環(huán)境影響因子及注意事項等準備施工。在施工現(xiàn)場，參照指導書推進，提高實驗的有效參考意義。

4.4 提高交接試驗的監(jiān)管力度

合理、合規(guī)的高壓電氣設備交接試驗是對自己和他人的安全負責，所以加強對高壓電氣設備檢測的監(jiān)督是十分必要的［5］。

（1）打造高素質的監(jiān)管隊伍。監(jiān)察組成員既要做好本職工作，又要在監(jiān)察工作中相互配合，確保監(jiān)察工作正確有效地開展，為自己和他人的安全負責。

（2）在監(jiān)管任務開展前，制訂詳細的監(jiān)管計劃。為保障交接實驗的順利推進，在準備工作階段，監(jiān)管隊伍應該定期組織技術交流大會，制訂完善、科學的監(jiān)理方案。

（3）加大對高壓電氣設備交接試驗過程的監(jiān)管力度。在具體的交接試驗進程中，規(guī)劃有效的監(jiān)管方式，及時發(fā)現(xiàn)試驗過程中遇到的問題，通過全面分析后有效解決，為試驗的正確開展提供技術指導，且要特別注重和加強對特高壓電氣設備的監(jiān)管力度。監(jiān)管過程貫穿電氣設備選型到生產(chǎn)和運行各個節(jié)點，尤其是投入使用階段，技術監(jiān)察人員準確掌握有關的技術參數(shù)和需重點關注的技術環(huán)節(jié)，以提高監(jiān)督的有用性［6］。監(jiān)管隊伍在實驗過程中，關注施工質量的同時，注意檢查電力設備的參數(shù)有無達到規(guī)定、是否符合工程要求。

5 結語

高壓電氣設備交接試驗貫穿于設備安裝的全過程，是高壓電氣設備投入運轉的重要一環(huán)。為保障交接試驗的成功，技術人員應了解設備操作技術，合理合規(guī)地操作，在保障安全的同時獲取準確的實驗數(shù)據(jù)。同時，加強對設備交接試驗的監(jiān)管，保證電氣設備的正常安全運行，滿足人民生產(chǎn)生活的需要，促進我國經(jīng)濟發(fā)展。