薛小剛

摘要：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)對高壓電氣設(shè)備性能、絕緣狀態(tài)等進(jìn)行檢測，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決相關(guān)問題。本文針對電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)的相關(guān)問題進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);高壓電氣試驗(yàn);策略

引文

為了能夠使設(shè)備在運(yùn)行中保持良好的絕緣性能，持續(xù)為電力系統(tǒng)提供電力輸送，需要定期對電力設(shè)備進(jìn)行高壓試驗(yàn)，保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。高壓電氣試驗(yàn)對試驗(yàn)的環(huán)境要求比較高，危險(xiǎn)系數(shù)也比較高，工作人員必須準(zhǔn)確掌握操作規(guī)程，在試驗(yàn)過程中嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)范，盡可能避免違規(guī)操作，才能保證自身和設(shè)備安全，才能保證電力設(shè)備試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

1、高壓電氣試驗(yàn)

高壓電氣試驗(yàn)是對電氣設(shè)備的絕緣預(yù)防效果進(jìn)行檢驗(yàn)和測試的一種方法。通過對電力系統(tǒng)絕緣性能的檢測對電力系統(tǒng)的安全進(jìn)行合理的分析和推測，保證電力系統(tǒng)安全的運(yùn)行，如圖1所示。高壓電氣試驗(yàn)的主要內(nèi)容包括：介質(zhì)損耗及電容試驗(yàn)、電流泄漏試驗(yàn)、開關(guān)檢驗(yàn)、吸收比和極化指數(shù)試驗(yàn)等。目前，高壓電氣試驗(yàn)已經(jīng)由傳統(tǒng)的試驗(yàn)技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐孕盘柼幚頌榛臼侄?，?jì)算機(jī)處理為核心的試驗(yàn)技術(shù)，逐步向信息化、智能化、高效化等方向發(fā)展。高壓電氣試驗(yàn)是基于在電場作用下電介質(zhì)有能量損耗的原理，通過對能量損耗的檢測來實(shí)現(xiàn)對設(shè)備或者系統(tǒng)絕緣性的判定。

2、電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)存在的問題

2.1 電壓的問題

對于高壓電氣試驗(yàn)的電壓問題，一般會存在以下幾種情況： 在一定程度上，電壓會對介質(zhì)產(chǎn)生相關(guān)影響，使其遭受損耗，在電壓越高的情況下，介質(zhì)的損耗值可能會變得越小;而在電壓越低的情況下，介質(zhì)的損耗值可能會變得越大。當(dāng)高壓電氣在實(shí)際試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)人員如果對電容器的測量結(jié)果不是很清楚，沒有對試驗(yàn)中將會發(fā)生的問題做好事先準(zhǔn)備，那么，電壓的實(shí)際情況很容易出現(xiàn)異常狀況，最終造成介質(zhì)的損耗值上升。同時(shí)，介質(zhì)的損耗也很容易使得電容中電壓的狀況出現(xiàn)不良狀況，最終造成電阻增大，從而發(fā)生電暈電流或者漏電現(xiàn)象，此類現(xiàn)象通常在高電壓大電容設(shè)備更容易出現(xiàn)，比如500kV設(shè)備高壓試驗(yàn)中常常遇到此類問題。

2.2 接地的問題

接地不良被稱為發(fā)生頻率最高的故障之一，尤其是出現(xiàn)在高壓電氣被試設(shè)備之間。一旦出現(xiàn)接地不良時(shí)就會嚴(yán)重?fù)p耗介質(zhì)設(shè)備，因?yàn)?，電氣設(shè)備的接地開關(guān)或者接觸不好，就可以看作是一個(gè)等量的電阻串聯(lián)在了電容器上。這種情況常發(fā)生在電容性的設(shè)備上，如：電壓互感器或耦合電容器等。為了避免這一問題的出現(xiàn)，變電所里的電壓互感器都直接連接著線路。如：電容量為C，電容器的介質(zhì)損耗因數(shù)為tgδ，等值串聯(lián)電阻為R，那么關(guān)系式為：tgδ=ωCR。但是當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備接地不良時(shí)，電容器的損耗與電容量的大小成正比，當(dāng)電容量足夠大時(shí)，被試設(shè)備介質(zhì)損耗會出現(xiàn)嚴(yán)重超標(biāo)。使用TV和TA時(shí)，高壓設(shè)備的二次回路也會經(jīng)常出現(xiàn)接地不良的現(xiàn)象。TV和TA是測試高電壓運(yùn)行的必要手段，通常來說，電磁感應(yīng)定律是TV和TA在交互過程中必須遵循的，但事實(shí)上，TV和TA的二次繞組經(jīng)常會出現(xiàn)一些故障，如接地故障。故障一旦出現(xiàn)就會影響TV和TA的一次繞組和二次繞組與地面兩者之間的電容分布規(guī)律，會產(chǎn)生額外的雜亂電流，這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯然是錯誤的。

2.3? 引線的問題

引線是高壓電氣設(shè)備中很重要的一個(gè)組成部分，它的接觸是否良好直接關(guān)乎電氣設(shè)備是否能夠正常工作。在對高電壓變電所的檢修試驗(yàn)中出現(xiàn)了下面的情況：在試驗(yàn)進(jìn)行的整個(gè)過程中一臺220kV主變中性點(diǎn)避雷器的引線被斷開，但是引線的結(jié)頭并未被取下，仍然保存在避雷器上面;試驗(yàn)的結(jié)果是在75%的直流參考電壓下的漏電流達(dá)到了80uA，而將殘留在避雷器上的引線拆除后仍采用75%的直流參考電壓，這時(shí)測到的漏電流小于20uA。因此，在高壓電氣試驗(yàn)過程中引線產(chǎn)生的問題是非常巨大的，所以，在以后進(jìn)行高壓電氣試驗(yàn)的整個(gè)過程中一定要先將分布在高壓部分的引線全部拆除掉。

3、加強(qiáng)電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)的策略

3.1 掌握電壓的變化

試驗(yàn)人員應(yīng)該重視電壓對直流電阻測量的影響作用。當(dāng)雙臂電橋電壓較低時(shí)，電壓不能夠擊穿氧化膜，此時(shí)電阻會比較大;當(dāng)雙臂電橋電壓較高時(shí)，電壓則會擊穿氧化膜，電阻變得越來越小。此外，試驗(yàn)人員還應(yīng)該重視電壓對介質(zhì)的損耗測量產(chǎn)生的差異，當(dāng)試驗(yàn)電壓增大時(shí)，氧化層則會逐漸被熔化，接觸電阻也變得很小，降低了介質(zhì)的損耗;當(dāng)試驗(yàn)電壓低時(shí)，氧氣層則基本無損壞，接觸電阻會增大，使介質(zhì)損耗增加。所以，試驗(yàn)人員一定要認(rèn)真對待試驗(yàn)工作，避免人為因素造成試驗(yàn)損失和事故的發(fā)生。

3.2 保障接地質(zhì)量

試驗(yàn)人員應(yīng)該充分認(rèn)識到高壓電氣試驗(yàn)設(shè)備和被試驗(yàn)設(shè)備中的接地設(shè)備問題，掌握高壓TV及TA的二次繞組情況，特別是接地端子接地情況。試驗(yàn)人員為保證測量的準(zhǔn)確性和可靠性，應(yīng)嚴(yán)格處理好接地設(shè)備中某些端子的接地工作。在進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)人員應(yīng)該認(rèn)真測量設(shè)備的電流，通過對電流的強(qiáng)弱變化測量，有助于試驗(yàn)人員判斷電壓運(yùn)行狀態(tài)是否穩(wěn)定和正常。除此之外，當(dāng)試驗(yàn)人員無法保證設(shè)備自身接地的安全時(shí)，應(yīng)該人為地加裝接地線，試驗(yàn)后予以拆除。

3.3 對引線進(jìn)行合理處理

首先，在試驗(yàn)過程中要注意把所有的處于高壓電氣部位的引線全部拆除，防止出現(xiàn)漏電現(xiàn)象;其次，應(yīng)對高壓TV和TA的二次繞組高度重視，通過測量的準(zhǔn)確度和安全度來確認(rèn)其中的某一個(gè)端子的接地情況良好，以此解決高壓電氣試驗(yàn)設(shè)備或被試設(shè)備的接地不良問題;第三，在對試驗(yàn)品的交流耐壓進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，要準(zhǔn)確測量電容電流強(qiáng)度，通過電流的大小來判斷高壓電氣試驗(yàn)電壓運(yùn)行是否正常，

4.2加強(qiáng)對電壓的控制

在對電壓進(jìn)行控制的過程中，為了保證試驗(yàn)的正常進(jìn)行相關(guān)人員要做到以下幾個(gè)方面：首先，對電容性設(shè)備的介質(zhì)損耗情況進(jìn)行測量，分析電壓對介質(zhì)的影響情況，尤其是在低電壓的情況時(shí)更要加強(qiáng)對阻值的控制工作，保證氧化層的實(shí)際氧化質(zhì)量，增強(qiáng)電阻的效果。另外要對吸收比進(jìn)行測量，通過吸收比 （ 是電阻在60s時(shí)的阻值， 是電阻在30s時(shí)的阻值）來分析阻值的狀況;其次，要根據(jù)直流電流對電壓的影響對電路進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，例如在設(shè)計(jì)雙臂電橋時(shí)要根據(jù)電流和氧化膜之間的關(guān)系確定好電流閾值，防止氧化膜出現(xiàn)穿孔的現(xiàn)象，控制阻值，保證電壓的穩(wěn)定;最后，對試驗(yàn)后的電壓數(shù)據(jù)一定要進(jìn)行檢驗(yàn)，對比檢驗(yàn)結(jié)果和實(shí)際結(jié)果之間的差異對電壓的控制效果進(jìn)行評估，如果不足的話再采取其他改進(jìn)措施。

3.4 對設(shè)備的管理軟件進(jìn)行改進(jìn)

由于計(jì)算機(jī)和控制技術(shù)的迅速發(fā)展，針對電氣試驗(yàn)的缺陷，這里可以在常規(guī)電氣試驗(yàn)設(shè)備基礎(chǔ)上開發(fā)一款高壓電氣設(shè)備的管理軟件，并設(shè)計(jì)好傳統(tǒng)電氣設(shè)備和計(jì)算機(jī)相連的通信接口，方便它們之間的通信。該系統(tǒng)完成的主要功能是在試驗(yàn)時(shí)工作人員根據(jù)系統(tǒng)提示進(jìn)行操作，在試驗(yàn)的過程中將相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的錄入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理。系統(tǒng)的子程序主要有：數(shù)據(jù)采集程序、數(shù)據(jù)錄入程序、數(shù)據(jù)存儲和管理程序、數(shù)據(jù)處理程序、測試報(bào)告顯示程序、測試報(bào)告打印程序。另外，系統(tǒng)還為每個(gè)變電所建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫，同類型的電氣設(shè)備占用庫中的一個(gè)記錄，一個(gè)試驗(yàn)測試項(xiàng)目占用記錄中的若干字段。在對常規(guī)的電氣設(shè)備進(jìn)行高壓電氣測試試驗(yàn)后，測試的數(shù)據(jù)通過手動錄入的方式發(fā)送到計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)按照既定的程序?qū)︿浫氲臄?shù)據(jù)進(jìn)行儲存、換算、處理、分析和比較。管理程序可以將新得到的數(shù)據(jù)與該設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，也可以對同類設(shè)備或者不同相別的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，根據(jù)變化規(guī)律和變化趨勢經(jīng)過全面分析后對設(shè)備是否合格進(jìn)行判斷，供試驗(yàn)人員和使用人員參考。為了積累資料，跟蹤檢測電氣設(shè)備的性能，每次試驗(yàn)的結(jié)果都要保存并建檔管理，便于管理人員隨時(shí)調(diào)用和查閱。

4、結(jié)束語

綜上所述，高壓電氣試驗(yàn)是保障電力系統(tǒng)運(yùn)行安全的一種重要手段，對電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量與運(yùn)行可靠性起著重要的作用。但在具體的高壓電氣試驗(yàn)中，由于其試驗(yàn)環(huán)境較為復(fù)雜，難免會在試驗(yàn)時(shí)引發(fā)安全事故，給試驗(yàn)人員的人身安全以及電氣設(shè)備運(yùn)行安全造成威脅，所以還需在試驗(yàn)中采取有效措施對試驗(yàn)安全性加以保障。本文認(rèn)為，負(fù)責(zé)高壓電氣試驗(yàn)的參試人員只有不斷加強(qiáng)對電氣試驗(yàn)知識的熟悉，努力提高電氣試驗(yàn)技術(shù)水平，克服試驗(yàn)中所出現(xiàn)的各種主觀性難題，才能切實(shí)保障高壓電氣試驗(yàn)的安全，保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

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