梁 可

(中油電能熱電一公司，黑龍江 大慶 163002)

0 引 言

熱電公司的電力設(shè)備需要定期維護(hù)與更新，而新更換的設(shè)備通常會在制造、運輸、安裝過程中出現(xiàn)一些相關(guān)質(zhì)量問題。這些問題單憑工作人員肉眼難以分辨，設(shè)備一旦運行，會在運行過程中受化學(xué)、電壓、熱與機(jī)械振動等多種因素影響，出現(xiàn)絕緣性劣化的問題，甚至導(dǎo)致事故發(fā)生[1]。大量研究表明，熱電公司電氣設(shè)備維護(hù)人員利用高壓試驗方法，能夠較好地發(fā)現(xiàn)設(shè)備中的隱患，并有針對性地及早做出處理，從而達(dá)到預(yù)防與阻斷事故發(fā)生的目的[2]。為了進(jìn)一步證實電氣設(shè)備高壓試驗的作用，并合理確定相應(yīng)的試驗方法，通過列舉相關(guān)案例進(jìn)一步驗證熱電公司電氣設(shè)備高壓試驗的優(yōu)勢。

1 電氣試驗的分類及作用分析

了解電氣試驗的分類有助于更好地操作相應(yīng)的試驗方法[3]。通常熱電公司電氣設(shè)備高壓試驗由4類組成，第一類是設(shè)備出廠試驗，第二類是設(shè)備交接驗收試驗，第三類是設(shè)備大修試驗，第四類是預(yù)防性試驗。各類別的試驗具體內(nèi)容如下：

1)電氣設(shè)備出廠試驗。該類試驗主要是指電氣設(shè)備制造完畢后，生產(chǎn)廠家依據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行的相關(guān)試驗，試驗結(jié)果合格后方可輸送設(shè)備。一般將熱電公司的電氣設(shè)備歸為大型電力設(shè)備，需要由出廠試驗人員在相關(guān)單位人員的監(jiān)督下實施這一試驗[4]。

2)交接試驗。通常該類試驗是電力設(shè)備安裝單位在安裝設(shè)備后，設(shè)備未投運前所做的相關(guān)試驗，用以保證電力設(shè)備運行的安全性。這一階段的交接試驗，能夠及早發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備運輸、安裝過程中可能造成的損壞，并及時采取措施進(jìn)行維修，從而保證設(shè)備投運后的正常、安全、穩(wěn)定運行[5]。

3)大修試驗。該類別的試驗是指電力檢修部門在電力設(shè)備大修后或更換設(shè)備時，對于各零部件進(jìn)行檢驗，從而保證設(shè)備的檢修質(zhì)量，以滿足相關(guān)規(guī)范要求，保證電力設(shè)備的正常運行[6]。

4)預(yù)防性試驗。該類試驗主要是進(jìn)行日常排查，通過日常定期或周期性的檢查，對可能發(fā)生的電力設(shè)備安全隱患進(jìn)行試驗檢測，從而達(dá)到預(yù)防性的效果，進(jìn)一步促進(jìn)熱電公司電力設(shè)備的穩(wěn)定運行。

電氣試驗按照電氣性質(zhì)分為絕緣試驗和特性試驗。絕緣試驗包括非破壞性試驗和破壞性試驗(耐壓試驗)；一般絕緣試驗以外的試驗都稱作特征試驗[7]。絕緣特性試驗主要是指在電壓較低的情況下，對設(shè)備進(jìn)行絕緣性能測試，從而進(jìn)一步地了解電力設(shè)備絕緣是否存在損傷，主要包括介質(zhì)損耗因數(shù)試驗、絕緣電阻試驗、直流電阻測試、泄漏電流試驗等。絕緣耐壓試驗是指用較高的試驗電壓(一般高于設(shè)備的額定電壓)來考驗設(shè)備的絕緣水平，缺點是可能對絕緣造成一定傷害，包括交流耐壓試驗、直流耐壓試驗、感應(yīng)耐壓試驗、沖擊耐壓試驗等。

2 電氣設(shè)備高壓試驗方法

此次研究中的熱電公司電氣設(shè)備的高壓試驗是指試驗電壓大于1 000 V的試驗，試驗的高壓部分對人身安全具有一定的威脅。該高壓試驗一般分為兩種試驗方法，一是直流高壓試驗方法，二是交流高壓試驗方法。此外，在交流電壓的作用下，流過絕緣介質(zhì)的不僅有電容電流，還會產(chǎn)生電流的損耗，因此，還需要考慮介質(zhì)損耗試驗。所有試驗操作規(guī)范必須符合《電力安全工作規(guī)程》中對工作人員安全距離的要求。具體試驗方法如下：

1)直流高壓試驗方法。電氣設(shè)備直流高壓試驗是極為常見的絕緣試驗，該試驗方法主要是在試驗設(shè)備上[8]施加一定數(shù)值的直流電壓，通過對試樣品的電流測量確定絕緣泄露電流的情況，從而判斷絕緣狀況的好壞。將工頻交流電通過整流濾波得到直流高壓電，若采用倍壓整流或多級串接整流，電路會產(chǎn)生更高的直流電壓。因此，在試驗過程中，需要按照電力設(shè)備的直流試驗電壓值的規(guī)定進(jìn)行操作。

由圖1可見，倍壓整流對地輸出的直流高壓電壓值為2Umax。試驗人員不僅需要了解對地輸出的直流高壓數(shù)值，還需要在試驗過程中熟練掌握規(guī)范，才能保證試驗過程中的人身安全。對照規(guī)范的額定電壓值，再確定相應(yīng)的直流試驗電壓，保證試驗的安全性以及數(shù)值準(zhǔn)確性。

圖1 倍壓整流電路圖

2)介質(zhì)損耗試驗方法。通常在交流電壓作用下會產(chǎn)生能量損耗，一般把這種能量損耗稱之為介質(zhì)損耗。介質(zhì)損耗試驗方法能夠較好地反映設(shè)備絕緣缺陷。在同一試驗條件下，對同一臺設(shè)備進(jìn)行試驗，如若試驗中介質(zhì)損耗大，則說明該設(shè)備的絕緣性能較差，反之則絕緣較好。一般對介質(zhì)損耗的評價，是通過對介質(zhì)損耗因數(shù)的測量而得到的。

3)交流耐壓試驗方法。電氣設(shè)備運至現(xiàn)場后需要在保證設(shè)備絕緣性能的前提下投入使用，交流耐壓試驗是保證這一問題得到有效解決的重要途徑，對于判斷電氣設(shè)備是否能夠投入至熱電公司的實際使用起著決定性作用。

電氣設(shè)備是否存在絕緣缺陷，可以通過交流耐壓試驗方法得到較好的檢測，進(jìn)而準(zhǔn)確地反映交流電壓在電氣設(shè)備運行中的狀態(tài)。在實際進(jìn)行交流耐壓試驗時，需要嚴(yán)格按照額定電壓的標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)定試驗所需要的電壓，從而保證交流耐壓試驗的操作安全。試驗電壓一般是按照出廠試驗電壓的80%設(shè)定的。另外，交流耐壓試驗是具有一定破壞性的試驗，需要在試驗前對試樣品進(jìn)行一系列的檢測，主要包括對試樣品進(jìn)行吸收比、絕緣電阻以及泄露電流介質(zhì)的損耗檢測，經(jīng)過檢測后方可對電氣設(shè)備進(jìn)行交流耐壓試驗，從而保證試驗的安全性與有效性。

由圖2可見，交流耐壓試驗共分為五部分，具體內(nèi)容整理歸納如下：

1)交流電源部分。此部分需要確定交流電源大小，需依據(jù)被試品容量的大小選擇合適的試驗電源，通常小容量被試品多采用220 V或380 V的試驗電源。

T1—試驗變壓器；T2—調(diào)壓器；R1、R2—保護(hù)電阻器；

2)調(diào)壓部分。調(diào)壓部分是為了完成對電壓的調(diào)節(jié)要求，一般從起點0開始，平滑地實施調(diào)節(jié)操作，從而更好地滿足電壓運行的要求，并防止調(diào)節(jié)過程中出現(xiàn)電壓波的畸變。另外，調(diào)壓前還需要考慮調(diào)壓器的容量選擇，這也是保證試驗安全的關(guān)鍵，一般要求試驗變壓器容量與其相同。

3 )控制保護(hù)部分。在實際試驗過程中，需要嚴(yán)格按照上述步驟執(zhí)行操作，保證各項開關(guān)不會出現(xiàn)損害，并且能夠達(dá)到調(diào)整的要求，使被試品達(dá)到既定的試驗?zāi)繕?biāo)。

4)電壓測量部分。電壓測量部分需要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行各項操作，并保證各項電壓能夠滿足試驗要求。

5)波形改善部分。這一環(huán)節(jié)的操作需要保證電源、調(diào)壓、控制及電壓測量部分嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，在實際操作過程中需注重細(xì)節(jié)并及時進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到既定的波形改善效果。

3 高壓試驗事故案例分析

3.1 高壓試驗事故案例

某熱電公司于1996年8月13日在實施電氣設(shè)備的高壓介損試驗時，姜某負(fù)責(zé)QSI電橋的操作，陳某負(fù)責(zé)TA引流線的拆除工作，水某負(fù)責(zé)對調(diào)壓器與電源閘門進(jìn)行相應(yīng)的試驗操作，張某負(fù)責(zé)監(jiān)督與維護(hù)工作。姜某對A相TA介損測試的電橋操作完成后，便通知張某“操作好了”，同時對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，并與陳某進(jìn)行相關(guān)情況的討論。水某因正在看數(shù)據(jù)，而沒有將電源斷開，聽到“好了”的張某則獨自登上梯子，去查看A相TA，因而發(fā)生觸電，從離地面高度1.8m的梯子上摔下，此時水某立即切斷電源閘刀，而后將張某送醫(yī)搶救。

由上述事故可見，高壓試驗的監(jiān)護(hù)人員安全意識淡薄。姜某自行將呼唱用語簡化，簡單一句“好了”導(dǎo)致張某誤以為電壓已經(jīng)歸零，而自行去查看A相TA，導(dǎo)致其發(fā)生觸電。另外，張某在試驗的變更過程中，在拆除試驗引線前沒有將被試設(shè)備的高壓部分放電，也未將多個元器件連接的公共端短路接地，也沒有履行其監(jiān)督職責(zé)，未及時發(fā)現(xiàn)調(diào)壓安全隱患。

3.2 電氣設(shè)備高壓試驗的安全防護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

通過上述方法及案例分析，構(gòu)建電氣設(shè)備高壓試驗的安全防護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和框架，具體如圖3所示。

圖3 安全防護(hù)系統(tǒng)示意圖

由圖3可見，該系統(tǒng)確定了試驗區(qū)、試驗人、監(jiān)護(hù)人，紅外探測器的布置主要包括A1、A2、A3、A4，低頻磁場覆蓋區(qū)域設(shè)置為B，電源控制區(qū)域為C，監(jiān)控人員處于電源控制臺一側(cè)，處于最佳的監(jiān)控范圍，監(jiān)控人所在的監(jiān)控點需要能夠保證監(jiān)控全場情況，并能有效控制電源，保證按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行各項操作。

4 結(jié) 語

對電氣設(shè)備高壓試驗的分類與作用進(jìn)行了闡述，深入研究了電氣設(shè)備高壓試驗方法。對相關(guān)案例進(jìn)行分析，構(gòu)建了電氣設(shè)備高壓試驗的安全防護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將各區(qū)域防護(hù)進(jìn)行設(shè)定，保證按規(guī)范執(zhí)行操作。此外，還需要電氣設(shè)備高壓試驗人員提高警惕，增強(qiáng)安全意識，從而降低因高壓試驗導(dǎo)致的人身傷害和死亡事故的發(fā)生概率。