220kV等級(jí)以下避雷器的交接試驗(yàn)與帶電測試技術(shù)研究

［關(guān)鍵詞］220 kV 等級(jí)避雷器；交接試驗(yàn)；帶電測試；技術(shù)研究；電力設(shè)備安全

［中圖分類號(hào)］TM862 ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］A ［文章編號(hào)］2095–6487（2024）11–0082–03

1避雷器交接試驗(yàn)技術(shù)概述

1.1交接試驗(yàn)的必要性

交接試驗(yàn)是電力系統(tǒng)中確保避雷器性能和安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。在220 kV 及以下電壓等級(jí)的電力系統(tǒng)中，避雷器的主要作用是保護(hù)電力設(shè)備免受過電壓和雷擊的損害。避雷器在出廠和安裝后的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境中，其性能可能會(huì)因運(yùn)輸、存儲(chǔ)和安裝過程中的環(huán)境因素或操作不當(dāng)而受到影響。通過交接試驗(yàn)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)避雷器的制造缺陷、運(yùn)輸損傷或安裝問題，確保設(shè)備在投入運(yùn)行前達(dá)到最佳狀態(tài)，避免在運(yùn)行中發(fā)生故障，影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。

1.2交接試驗(yàn)的主要內(nèi)容

交接試驗(yàn)的主要內(nèi)容有兩個(gè)方面：①電氣性能測試。主要是為了驗(yàn)證避雷器在特定條件下的電氣特性是否符合設(shè)計(jì)要求，確保其在過電壓和雷擊時(shí)能夠提供保護(hù)。在實(shí)際測試條件下，避雷器的測試項(xiàng)目包括能夠反映避雷器伏安特性和非線性特性的直流參考電壓測試、泄漏電流測試等。②絕緣電阻測試。主要是檢查避雷器的絕緣狀態(tài)，確保其絕緣不會(huì)發(fā)生擊穿或運(yùn)行中漏電電流過大等問題，通過測量避雷器的絕緣電阻來評(píng)價(jià)其絕緣性能是否良好。

1.3交接試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范

交接試驗(yàn)必須嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行，以確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。國內(nèi)外對避雷器的交接試驗(yàn)都有明確的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了避雷器的電氣特性和環(huán)境適應(yīng)性等方面的試驗(yàn)方法和技術(shù)要求，包括工頻參考電壓和持續(xù)電流、直流參考電壓測試、0.75 倍直流參考電壓下的泄漏電流測試、檢查放電計(jì)數(shù)器的動(dòng)作情況、殘壓測試、工頻耐壓測試和沖擊電壓測試等多個(gè)項(xiàng)目。結(jié)合我國電力系統(tǒng)的具體情況，對避雷器的交接試驗(yàn)提出了更加詳細(xì)和具體的要求，特別是對試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)環(huán)境和試驗(yàn)步驟進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)定，以確保測試過程的規(guī)范性和結(jié)果的可信度。為了保證交接試驗(yàn)的順利進(jìn)行，必須配備符合標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)設(shè)備和儀器，并由專業(yè)技術(shù)人員按照標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程進(jìn)行測試。在試驗(yàn)過程中還需要注意環(huán)境溫度、濕度和電磁干擾等因素的影響，確保測試條件與實(shí)際運(yùn)行環(huán)境相符，以便得到準(zhǔn)確的測試數(shù)據(jù)。

2帶電測試技術(shù)概述

2.1帶電測試的意義

帶電試驗(yàn)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用既能避免電力中斷帶來的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響，又能對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，增強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。帶電試驗(yàn)的主要意義在于其非侵入性和實(shí)時(shí)性，能對設(shè)備的絕緣狀態(tài)、導(dǎo)電性能和熱狀態(tài)等進(jìn)行檢測，不影響設(shè)備的正常運(yùn)行，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患，及時(shí)進(jìn)行計(jì)劃性的檢修，避免大面積停電和設(shè)備因故障而損壞。在電力系統(tǒng)中，避雷器作為關(guān)鍵的保護(hù)設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系到整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。通過帶電測試，能檢測避雷器的電氣性能和運(yùn)行中的絕緣狀態(tài)，并對其健康狀況進(jìn)行評(píng)估，以保證在遇到雷擊和過電壓時(shí)，避雷器能正常工作。帶電試驗(yàn)還能通過分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，適時(shí)采取針對性的檢修措施，延長設(shè)備使用壽命，降低電網(wǎng)運(yùn)行的故障風(fēng)險(xiǎn)，為設(shè)備的狀態(tài)檢修和預(yù)防性維護(hù)提供依據(jù)。帶電測試技術(shù)的應(yīng)用，在提高電力設(shè)備運(yùn)行可靠性的同時(shí)，保障了電力企業(yè)安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)了電力系統(tǒng)的智能化、現(xiàn)代化管理。

2.2帶電測試的技術(shù)原理

帶電測試的技術(shù)原理主要是基于電磁學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)等多種物理現(xiàn)象，通過測量和分析帶電狀態(tài)下設(shè)備的電磁場、溫度場、聲波等參數(shù)來判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和健康狀況。帶電測試的方法有：①紅外探測。利用紅外熱量成像技術(shù)對設(shè)備表面溫度分布進(jìn)行測量，識(shí)別高溫異常區(qū)域，判斷設(shè)備有無過熱、接觸不良或絕緣老化等問題。②超聲波檢測。通過檢測設(shè)備內(nèi)部和表面產(chǎn)生的超聲波信號(hào)，對設(shè)備絕緣狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。③沖擊電壓檢測。通過測量設(shè)備內(nèi)部沖擊電壓信號(hào)來判斷絕緣缺陷的位置和嚴(yán)重程度，并對其強(qiáng)度、頻率、電壓波形等進(jìn)行分析。帶電測試基本原理如下：

2.3帶電測試的實(shí)施

對帶電測試的設(shè)備和儀器進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x用和配置，根據(jù)所要測試的對象的類型和運(yùn)行環(huán)境，選擇相應(yīng)的傳感器和檢測儀器。對避雷器進(jìn)行帶電測試時(shí)，通常選用紅外熱成像儀、超聲波檢測儀、沖擊電壓檢測儀、避雷器帶電測試儀等設(shè)備，這些儀器具有高靈敏度和高分辨率，可在復(fù)雜的電磁環(huán)境下對避雷器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確測量。在測試前，為了保證測量的精度和穩(wěn)定性，要對測試儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。在測試過程中，要合理布置傳感器的位置和角度，以全面覆蓋測試對象的關(guān)鍵部位并獲取準(zhǔn)確的測試數(shù)據(jù)，從而保證帶電測試的準(zhǔn)確可靠。測試人員在進(jìn)行測試時(shí)，必須嚴(yán)格遵守操作規(guī)程并注意人身安全及設(shè)備安全，避免因操作不當(dāng)而產(chǎn)生的測試誤差或安全事故。在測試完成后，應(yīng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析，對異常信號(hào)進(jìn)行確認(rèn)及診斷，并采取相應(yīng)的維護(hù)及修復(fù)措施，以判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及故障隱患。

3技術(shù)應(yīng)用案例分析

3.1交接試驗(yàn)案例

技術(shù)人員在某電力公司一次220 kV等級(jí)避雷器交接試驗(yàn)中，對新安裝的避雷器進(jìn)行了電氣性能、絕緣電阻等綜合試驗(yàn)。在電氣性能測試中，直流參考電壓測量結(jié)果表明，避雷器的電氣特性符合標(biāo)準(zhǔn)要求，伏安特性曲線平滑，不會(huì)出現(xiàn)異常波動(dòng)的現(xiàn)象，因此，避雷器的電氣特性符合標(biāo)準(zhǔn)要求。對避雷器進(jìn)行絕緣電阻測試，測試結(jié)果顯示，避雷器具有良好的絕緣性能，其絕緣電阻值在規(guī)定的范圍內(nèi)。在沖擊電壓試驗(yàn)過程中，使用了對避雷器內(nèi)部絕緣狀態(tài)良好的無明顯沖擊電壓現(xiàn)象檢測的高靈敏度沖擊電壓檢測儀。避雷器在工頻耐壓試驗(yàn)和沖擊電壓試驗(yàn)中均承受了額定電壓和沖擊電壓的測試，沒有擊穿，也沒有出現(xiàn)不正常的情況。安裝后避雷器能正常運(yùn)行，驗(yàn)證了這次交接試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，為設(shè)備安全投入使用提供了強(qiáng)有力的保證。技術(shù)人員通過這次交接試驗(yàn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，對試驗(yàn)過程進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化，提高了試驗(yàn)效率和準(zhǔn)確度。

3.2帶電測試案例

技術(shù)人員在某變電站的帶電測試中，對正在運(yùn)行的220 kV 避雷器進(jìn)行了紅外探測，同時(shí)對其進(jìn)行了沖擊電壓試驗(yàn)。在紅外探測中，通過紅外熱成像儀發(fā)現(xiàn)，避雷器上部某處比周圍高出10℃左右的溫度，有明顯的溫度異常。進(jìn)一步的沖擊電壓檢測顯示，這個(gè)地方出現(xiàn)了信號(hào)強(qiáng)度更大的沖擊電壓現(xiàn)象。技師們綜合分析后判斷，可能是絕緣缺陷。這一判斷在隨后的絕緣電阻試驗(yàn)中得到了證實(shí)，避雷器比正常水平明顯降低了絕緣電阻值。技術(shù)人員立即對出現(xiàn)問題的絕緣部件采取了針對性的維修措施使避雷器恢復(fù)了正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此次成功實(shí)施帶電測試，不僅及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除了設(shè)備隱患，避免了故障隱患，同時(shí)也為后續(xù)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控和檢修提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

3.3經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與建議

在交接試驗(yàn)中，保證避雷器的電氣性能和絕緣電阻是保證其正常運(yùn)行的關(guān)鍵；在實(shí)際操作中要注意對測試設(shè)備的校準(zhǔn)和保養(yǎng)工作，以保證測量的精度及穩(wěn)定性；要加強(qiáng)對檢測數(shù)據(jù)的分析和管理，以建立設(shè)備健康檔案和趨勢分析模型來對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)測。某變電站進(jìn)行帶電試驗(yàn)的測試數(shù)據(jù)見表1。

由表1可見，規(guī)范的帶電測試與及時(shí)的維護(hù)是提高設(shè)備運(yùn)行可靠性的有效途徑，可保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

4結(jié)束語

220kV等級(jí)以下避雷器的交接試驗(yàn)與帶電測試技術(shù)，在確保避雷器運(yùn)行可靠性方面非常有效。未來，隨著檢測技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，電力系統(tǒng)的智能化管理水平將進(jìn)一步提高，從而為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供更加扎實(shí)的技術(shù)保障。