肖直偉

摘要：為提升變電站一次設(shè)備運(yùn)行水平，保證變電站運(yùn)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(yàn)的重要性，通過(guò)試驗(yàn)分析及時(shí)發(fā)現(xiàn)一次電氣設(shè)備運(yùn)行問(wèn)題，并提出相關(guān)的解決對(duì)策。文章詳細(xì)分析了一次電氣設(shè)備幾種高壓試驗(yàn)方法，并圍繞交流耐壓試驗(yàn)方法的具體應(yīng)用案例展開(kāi)論述，以期可供參考。

關(guān)鍵詞：一次電氣設(shè)備;高壓試驗(yàn);案例分析

1 引言

電氣一次設(shè)備的安全運(yùn)行對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)有重要影響，一旦發(fā)生故障影響巨大，通過(guò)高壓試驗(yàn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題十分關(guān)鍵。在變電站運(yùn)行期間，可安排專門人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)分析，在試驗(yàn)分析中找到能夠保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)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(kāi)詳細(xì)分析。

2 變電站一次電氣設(shè)備概述

變電站在整個(gè)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(yùn)行狀況對(duì)變電站運(yùn)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(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)及地刀等，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，變電站的電壓等級(jí)越來(lái)越高，運(yùn)行設(shè)備的電流更大，這對(duì)于一次設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量提出了更高要求。

高壓電氣試驗(yàn)在保障一次設(shè)備安全可靠運(yùn)行方面發(fā)揮著重要作用，借助高壓電氣試驗(yàn)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(hù)管理提供重要支持。高壓試驗(yàn)的對(duì)象較多，且所牽扯到的內(nèi)容也是較為復(fù)雜，對(duì)于試驗(yàn)的各項(xiàng)條件還有著具體化的要求，因此實(shí)施高壓試驗(yàn)時(shí)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(yàn)展開(kāi)分析。

3 一次電氣設(shè)備高壓試驗(yàn)方法

3.1直流耐壓試驗(yàn)

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

上述試驗(yàn)的過(guò)程中高壓環(huán)境存在一定的安全隱患，升壓過(guò)程中應(yīng)實(shí)時(shí)觀察是否存在異動(dòng)或聲響，若出現(xiàn)則及時(shí)停止試驗(yàn)檢查裝置情況。若無(wú)問(wèn)題，直至達(dá)到最大試驗(yàn)電壓后，再逐步緩慢調(diào)零，定時(shí)記錄參數(shù)數(shù)據(jù)。

3.2泄漏電流試驗(yàn)

泄漏電流試驗(yàn)主要是為了檢測(cè)變壓器一次電氣設(shè)備的絕緣性能。該試驗(yàn)一般也在高壓條件下進(jìn)行，可以利用直流耐壓試驗(yàn)環(huán)境同時(shí)檢測(cè)，確定高壓條件下的泄漏電流數(shù)值。泄漏電流試驗(yàn)過(guò)程中可以利用微安表隨時(shí)監(jiān)測(cè)電流數(shù)值，靈敏度非常高，測(cè)定重復(fù)性好，效果非常顯著。判斷絕緣缺陷時(shí)則通過(guò)i=f（u）或i=f（t）實(shí)現(xiàn)，一般當(dāng)絕緣缺陷時(shí)往往在i=f（u）出現(xiàn)電流驟然上升的情況，或在i=f（t）會(huì)出現(xiàn)電流下降緩慢的情況。達(dá)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(yàn)

交流耐壓試驗(yàn)是典型的預(yù)防性試驗(yàn)，可以通過(guò)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(xiàng)性能。總體情況來(lái)看，交流耐壓試驗(yàn)過(guò)程中與直流耐壓試驗(yàn)相似，操作時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照《電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》中的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，保證控制電路與主電路過(guò)流保護(hù)裝置分置，過(guò)流保護(hù)動(dòng)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(yàn)操作中出現(xiàn)明顯的電壓表頻繁擺動(dòng)、毫安表指針驟增、絕緣燒焦或冒煙、裝置異動(dòng)或異響后，應(yīng)及時(shí)停止試驗(yàn)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，確定無(wú)誤后方可繼續(xù)操作等。

4 高壓試驗(yàn)案例

4.1試驗(yàn)背景

某330kV變電站的GIS為三相分體結(jié)構(gòu)，GIS含5個(gè)斷路器間隔。由于GIS設(shè)備以小單元模塊為基礎(chǔ)組件，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)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(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)、在移動(dòng)廠房?jī)?nèi)組裝，在運(yùn)輸和安裝過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)磕碰、異物混入等影響絕緣性能的缺陷。為了檢驗(yàn)GIS現(xiàn)場(chǎng)安裝后設(shè)備的性能，進(jìn)行了電氣交接試驗(yàn)，本文主要就交流耐壓試驗(yàn)進(jìn)行分析，由于 GIS設(shè)備電容量較大，為保證試驗(yàn)頻率達(dá)到工頻要求，將設(shè)備分兩段進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。

4.2分段耐壓試驗(yàn)

4.2.1方案的確定

為減少重復(fù)耐壓試驗(yàn)次數(shù)?提高操作便捷性，經(jīng)過(guò)優(yōu)化以及論證后確定采取分兩個(gè)階段試驗(yàn)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(yàn)參數(shù)的估算

在確定每相最大電容量后進(jìn)一步展開(kāi)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(kāi)計(jì)算，求得諧振頻率：

實(shí)測(cè)結(jié)果顯示，頻率在40～90 Hz區(qū)間內(nèi)，達(dá)到 TV空載電流測(cè)試頻率的要求?

4.2.4耐壓試驗(yàn)結(jié)果

耐壓試驗(yàn)結(jié)果如表3、4所示?

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

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)階段電力系統(tǒng)運(yùn)行中，不少一次電氣設(shè)備在運(yùn)營(yíng)、管理和維護(hù)過(guò)程中存在著一些問(wèn)題，對(duì)電力服務(wù)質(zhì)量產(chǎn)生影響。對(duì)此，對(duì)一次電氣設(shè)備實(shí)施高壓試驗(yàn)具有關(guān)鍵意義，通過(guò)對(duì)變電站內(nèi)各類設(shè)備的絕緣性能進(jìn)行詳盡的檢測(cè)，同時(shí)通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)變電站的各項(xiàng)電力指標(biāo)，逐一排查變電站中存在的故障和安全隱患，及時(shí)修復(fù)各種故障問(wèn)題，為電力系統(tǒng)運(yùn)行保駕護(hù)航。

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