吳曉強(qiáng)

摘要：電力系統(tǒng)是由一系列的電氣設(shè)備構(gòu)成的重要系統(tǒng)，按規(guī)定對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)及檢測(cè)是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要措施之一。高壓電氣試驗(yàn)具有復(fù)雜性、危險(xiǎn)性和重要性等特點(diǎn)，本文介紹了高壓電氣絕緣性試驗(yàn)方法，通過對(duì)高壓電氣試驗(yàn)進(jìn)行分析，介紹了在電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)?zāi)壳八媾R的三大主要問題及提出了相應(yīng)的解決方案，希望能對(duì)電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行有所幫助。

關(guān)鍵詞：高壓電氣；試驗(yàn)；問題；方案

前言

高壓電氣試驗(yàn)，是高電壓技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，是判斷電氣設(shè)備狀態(tài)的基本手段，它作為保證電力系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行的有效手段，是電氣設(shè)備絕緣監(jiān)督的重要組成部分。高壓電氣試驗(yàn)是考核電氣設(shè)備主絕緣或者是電氣參數(shù)是否適應(yīng)安全運(yùn)行的一個(gè)重要手段，用于判斷設(shè)備有沒有潛伏性的故障，是否能夠安全運(yùn)行，因而高壓電氣試驗(yàn)在電力系統(tǒng)生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位，對(duì)整個(gè)電力的發(fā)展也起著重要的作用。

一、高壓電氣試驗(yàn)的發(fā)展趨勢(shì)

簡(jiǎn)而言之，高壓電氣試驗(yàn)是一種常用的技術(shù)手段，它不僅可以保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，更可以起到電氣設(shè)備絕緣監(jiān)督的作用，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的正常運(yùn)行都有著重要的意義，同時(shí)它也是考核電氣設(shè)備主絕緣的一個(gè)重要手段。近年來，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，以及科技的日新月異，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期在縮短，各種新技術(shù)，如：計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)，越來越多的應(yīng)用到診斷電氣設(shè)備故障方面，高壓電氣試驗(yàn)的設(shè)備在不斷進(jìn)步，出現(xiàn)了很多新的實(shí)驗(yàn)方法，電力系統(tǒng)中出現(xiàn)了很多先進(jìn)的新技術(shù)，電網(wǎng)運(yùn)行的更加可靠穩(wěn)定。隨著國(guó)內(nèi)外高壓電氣技術(shù)的發(fā)展，以及大量引進(jìn)國(guó)外相關(guān)行業(yè)內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)，目前該技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r良好。目前高壓電氣試驗(yàn)的新設(shè)備呈現(xiàn)出白花齊放的態(tài)勢(shì)，體積越來越小，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越來越精，自動(dòng)化程度越來越高，抗干擾能力越來月強(qiáng)。另外，高壓電氣試驗(yàn)的方法也不斷進(jìn)行著更新，更新周期逐漸縮短，目前通常采用的實(shí)驗(yàn)方法有：比較適用的簡(jiǎn)單分析判斷方法即油中溶解氣體色譜分析方法 ；具有更高的診斷靈敏度的實(shí)驗(yàn)方法即變壓器繞組變形方法再次，不斷出現(xiàn)各種新的高級(jí)的高壓電氣實(shí)驗(yàn)技術(shù)，如：能夠提高儀器抗干擾能力的0.1Hz超低頻試驗(yàn)電源技術(shù)，對(duì)故障檢測(cè)靈敏度更高的紅外技術(shù)。目前，電網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用的技術(shù)有很多，其中影響力最大的使用最廣泛的是電力變壓器故障專家診斷系統(tǒng)。

二、高壓電氣絕緣性試驗(yàn)

電氣設(shè)備的絕緣缺陷主要有兩種：一是制造時(shí)產(chǎn)生的；二種是由外界作用產(chǎn)生的，如長(zhǎng)時(shí)間過電壓，機(jī)械損傷，熱作用，受潮等等。通過絕緣電阻、直流泄漏電流、介損等傳統(tǒng)絕緣試驗(yàn)方法可以對(duì)電氣設(shè)備絕緣性能進(jìn)行測(cè)試、對(duì)絕緣狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)、對(duì)設(shè)備老化速度進(jìn)行判斷，還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患并排除。

1.絕緣電阻和吸收比試驗(yàn)。一般情況下通過測(cè)量絕緣電阻和吸收比能夠有效查出絕緣受潮及局部缺陷，如瓷件破裂、引出線接地等。進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試時(shí)，需按照標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量各繞組對(duì)地及繞組間的絕緣電阻。吸收比試驗(yàn)是要按標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試絕緣電阻比值，即。通常來說，普通變壓器絕緣電阻高但吸收比不符合標(biāo)準(zhǔn)，則可將該變壓器判定為不合格產(chǎn)品；大容量變壓器由于吸收時(shí)間常數(shù)較大，而吸收比試驗(yàn)所用時(shí)間較短，因此極化過程在絕緣介質(zhì)中不能充分吸收，故不能真實(shí)、有效反映絕緣性能，可以通過試驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)的極化指數(shù)試驗(yàn)進(jìn)行判定。

2.泄漏電流試驗(yàn)。泄露電流試驗(yàn)因?yàn)樵谠囼?yàn)過程中施加較高的電壓，因此能夠發(fā)現(xiàn)某些絕緣電阻試驗(yàn)中不能發(fā)現(xiàn)的絕緣缺陷，如變壓器絕緣的部分穿透性缺陷和引線套管缺陷等。試驗(yàn)時(shí)，將電壓升至試驗(yàn)電壓后，讀取1min時(shí)通過被繞組的直流電流即為所測(cè)泄露電流值。

三、高壓電氣試驗(yàn)面臨的問題及解決方案

1.高壓電氣試驗(yàn)中的接地問題

在高壓電氣試驗(yàn)中，接地問題主要有兩方面：

（1）高壓電氣試驗(yàn)中被試驗(yàn)設(shè)備接地不良，容易在電容器設(shè)備中造成電介質(zhì)嚴(yán)重?fù)p耗，如加快電壓互感器損耗或造成耦合電容器工作障礙。在變電站中，接地接觸還會(huì)影響電容設(shè)備穩(wěn)定性，進(jìn)一步加劇介質(zhì)損耗。因此，為了保證線路正常運(yùn)行，一般情況下直接把線路直線與電壓互感器連接。電氣設(shè)備存在接地問題，如同在電容器上串聯(lián)一個(gè)電阻，則其介質(zhì)損耗（其中C為電容量，R為串聯(lián)電阻），會(huì)隨電容器電容量增加而增加，進(jìn)一步造成介質(zhì)耗超標(biāo)。

（2）在使用TA、TV的過程中高壓設(shè)備二次回路產(chǎn)生接地不良。TA、TV在交互過程中，應(yīng)該遵循電磁感應(yīng)定律，但在試驗(yàn)中由于TA、TV的二次繞組產(chǎn)生接地不良，會(huì)導(dǎo)致二次繞組上的感應(yīng)電壓在表計(jì)和地面之間產(chǎn)生雜散電流，進(jìn)而導(dǎo)致測(cè)出的數(shù)值與銘牌值產(chǎn)生較大偏差。

2.高壓電氣試驗(yàn)中電壓所造成的問題

在高壓電氣試驗(yàn)中，電壓?jiǎn)栴}一般主要有以下兩種情形：

（1）電壓對(duì)測(cè)量介質(zhì)損耗因素的影響。電壓越高，介質(zhì)的損耗因數(shù)會(huì)變?cè)絹碓叫?，反之電壓越低，介質(zhì)的損耗因數(shù)越大。這是因?yàn)轳詈想娙萜魇怯啥鄠€(gè)原件進(jìn)行串聯(lián)，會(huì)產(chǎn)生連接線接觸不穩(wěn)定的情況。施加較低的試驗(yàn)電壓，氧化層完好未融化，會(huì)產(chǎn)生較大的接觸電阻，介質(zhì)損耗因此變大。施加較高的試驗(yàn)電壓，氧化層會(huì)被融化，產(chǎn)生的接觸電阻較小，介質(zhì)損耗因此減小。

（2）電壓會(huì)影響直流電阻的測(cè)量。對(duì)高壓發(fā)電機(jī)進(jìn)行預(yù)測(cè)性試驗(yàn)，是通過雙臂電橋?qū)D(zhuǎn)子繞組電流電阻進(jìn)行測(cè)量。轉(zhuǎn)子繞組在運(yùn)行中可能存在導(dǎo)線斷裂狀況，若導(dǎo)線斷裂，導(dǎo)線表面便會(huì)形成一層氧化膜，根據(jù)試驗(yàn)電壓的不同就會(huì)出現(xiàn)不同的測(cè)試結(jié)果，進(jìn)而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果誤差較大。

3.高壓電氣試驗(yàn)中引線所引起的問題

在高壓電氣試驗(yàn)中，引線問題主要有以下兩種：

（1）避雷器引線問題。避雷器引線拆除不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致電流泄漏、微安電表刻度誤差，甚至?xí){試驗(yàn)人員的安全。

（2）絕緣帶的問題。如果不把固定在引線上的絕緣帶去除，就會(huì)給介質(zhì)增加了幾百兆歐電阻，進(jìn)而影響了高壓電氣試驗(yàn)的測(cè)量結(jié)果。

四、高壓電氣試驗(yàn)所面臨問題的解決方案

首先，在測(cè)量電容性設(shè)備的介質(zhì)損耗值時(shí)，要控制好阻值，以保證電壓的穩(wěn)定性；當(dāng)電壓較低時(shí)更要控制好阻值，保證氧化層的氧化量，以增強(qiáng)電阻效果；要把握好直流電流對(duì)電壓的影響，并調(diào)整好二者之間的關(guān)系。

其次，要對(duì)高壓電氣試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)以排除接觸不良的情況。若出現(xiàn)接地問題，先要確定接地問題類型，針對(duì)被試驗(yàn)設(shè)備接地不良問題，可以重新對(duì)設(shè)備進(jìn)行連接，以降低電容器的介質(zhì)損耗；針對(duì)TA、TV的過程中高壓設(shè)備二次回路產(chǎn)生的接地不良問題，可以完善TA和TV之間的連接，以此來提高測(cè)量數(shù)值的可靠性。在高壓電氣試驗(yàn)中做交流耐壓的測(cè)試時(shí)，要仔細(xì)測(cè)量被測(cè)設(shè)備的電容電流強(qiáng)度，并通過電流的大小來判斷電壓是否正常。

再次，在高壓電氣試驗(yàn)中，引線起著重要作用，因此在試驗(yàn)中要注意引線問題，可以適當(dāng)拆除多余的引線、可以去掉引線上的絕緣帶，使得測(cè)試數(shù)據(jù)更加標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)語

綜上所述，高壓電氣試驗(yàn)是一項(xiàng)非常復(fù)雜、非常危險(xiǎn)又非常重要工作，是保障電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要措施之一。因此，適時(shí)對(duì)高壓電氣設(shè)備性能、絕緣狀態(tài)等進(jìn)行檢測(cè)，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決相關(guān)問題。由于高壓電氣試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)環(huán)境要求嚴(yán)格，危險(xiǎn)系數(shù)大，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)操作人員要求較高，試驗(yàn)時(shí)要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)于試驗(yàn)中所出現(xiàn)的問題也要按照對(duì)策及時(shí)準(zhǔn)確的處理，只有這樣，才能保證高壓電氣試驗(yàn)順利進(jìn)行并得出可靠的測(cè)量值。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫曉東.宋亞威.侯海利.惠源.高壓電氣試驗(yàn)存在問題及應(yīng)對(duì)方法分析[J].電力科技.2014.

[2]陳新龍.程素紅.電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)的探討[J].中國(guó)機(jī)械.2014.

[3]韋文燦.電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)的研究[J].科技研究.2014.

[4]張銀海.電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)探討[J].技術(shù)研發(fā).2014.