張富軍

廣東威恒輸變電工程有限公司 廣東 佛山 528200

引言

高壓電氣試驗(yàn)是用于確保高壓設(shè)備安全可靠運(yùn)行的一種關(guān)鍵性檢測手段，在電力輸配、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域，高壓電氣設(shè)備扮演著不可或缺的角色。然而，隨著設(shè)備老化、負(fù)荷增加等因素，高壓設(shè)備面臨著潛在的故障風(fēng)險。高壓電氣試驗(yàn)通過對設(shè)備的絕緣性能、耐壓能力和運(yùn)行穩(wěn)定性等方面進(jìn)行全面檢測，以及時發(fā)現(xiàn)潛在缺陷，確保設(shè)備運(yùn)行安全。

1 高壓電氣試驗(yàn)在電力系統(tǒng)中的重要性

1.1 有利于提升電力系統(tǒng)中設(shè)備的檢修水平

高壓電氣試驗(yàn)是對電氣設(shè)備性能進(jìn)行全面評估的手段，可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在缺陷和故障風(fēng)險。通過對設(shè)備的高壓耐壓試驗(yàn)、局部放電檢測等試驗(yàn)，可以檢測出設(shè)備絕緣強(qiáng)度是否合格，是否存在局部放電等異常情況。這些檢測結(jié)果為設(shè)備的及時檢修和維護(hù)提供了依據(jù)，防止設(shè)備在運(yùn)行中發(fā)生故障，提高了設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。在設(shè)備出現(xiàn)故障或達(dá)到檢修周期時，進(jìn)行高壓電氣試驗(yàn)可以明確設(shè)備的故障類型和程度，有助于檢修人員制定恰當(dāng)?shù)臋z修方案和措施。通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和比對，檢修人員可以快速定位設(shè)備故障點(diǎn)，減少檢修時間。進(jìn)行高壓電氣試驗(yàn)時，檢修人員需要具備豐富的電氣知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，熟悉設(shè)備的工作原理和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[1]。通過參與試驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析，檢修人員的技術(shù)水平得到了提升，使他們能夠更好地理解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，識別異常情況，并采取相應(yīng)的維修措施。因此，高壓電氣試驗(yàn)不僅是一種檢測手段，同時也是一種對檢修人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)和能力提升的有效途徑。

1.2 有利于提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益

這類操作能夠?qū)﹄娏υO(shè)備的絕緣性能進(jìn)行檢測，確保設(shè)備在高壓下不發(fā)生漏電、擊穿等問題，保證了電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。一旦設(shè)備絕緣出現(xiàn)問題，可能導(dǎo)致設(shè)備報廢或嚴(yán)重?fù)p壞，不僅需要巨額的維修費(fèi)用，還會造成長時間的停電，影響到用戶的正常用電需求，進(jìn)一步造成企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。再者，高壓電氣試驗(yàn)?zāi)軌驒z測電力設(shè)備的負(fù)荷承受能力，確保設(shè)備在滿負(fù)荷運(yùn)行時不會出現(xiàn)過載和過熱情況，從而延長設(shè)備的使用壽命，減少設(shè)備更換頻率，節(jié)約了企業(yè)的維修和更新成本。

2 高壓電氣試驗(yàn)的檢測方法

2.1 局部放電試驗(yàn)

該試驗(yàn)通過檢測設(shè)備中的局部放電現(xiàn)象，即設(shè)備局部絕緣存在缺陷時產(chǎn)生的放電現(xiàn)象，來判斷設(shè)備是否存在潛在的故障隱患。在進(jìn)行局部放電試驗(yàn)時，要將被測設(shè)備與高壓電源連接，并將測量傳感器安裝在設(shè)備表面或內(nèi)部，以監(jiān)測局部放電信號。通過施加高電壓，激發(fā)設(shè)備中的局部放電，測量和記錄其產(chǎn)生的放電信號。這些信號可以通過特定的儀器進(jìn)行采集和分析，得到有關(guān)設(shè)備絕緣性能的重要信息[2]。局部放電試驗(yàn)主要包括部分放電起始電壓試驗(yàn)和部分放電量試驗(yàn)。前者旨在確定設(shè)備產(chǎn)生局部放電的起始電壓，用于評估絕緣系統(tǒng)的耐電壓水平；后者用于量化局部放電的程度和分布情況，以判斷設(shè)備的健康狀況。通過局部放電試驗(yàn)，可以有效地發(fā)現(xiàn)絕緣系統(tǒng)中的隱蔽缺陷，如空氣泡、異物、絕緣老化等問題，及時采取維修或更換措施，避免設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重故障。

2.2 絕緣電阻吸收比試驗(yàn)

絕緣電阻吸收比試驗(yàn)?zāi)軌驒z測設(shè)備在額定電壓下的絕緣電阻，并通過計算吸收比值來評估絕緣材料的狀態(tài)。試驗(yàn)的過程中，要將設(shè)備置于高壓下，確保其處于正常工作條件。然后，在穩(wěn)定的高壓條件下，測量設(shè)備的絕緣電阻值，并記錄下來。由于絕緣材料的吸收電流隨時間逐漸趨于穩(wěn)定，通常在一段特定的時間內(nèi)（10min至1h），設(shè)備的絕緣電阻值會發(fā)生一定程度的變化，利用這一特性，可以準(zhǔn)確計算絕緣材料的吸收比值[3]。同時在試驗(yàn)過程中多次記錄絕緣電阻值的變化，得出絕緣電阻的穩(wěn)態(tài)值與初值的比值。吸收比值越高，表明絕緣材料的性能越好，其吸收電流較小，耐壓能力較強(qiáng)。相反，吸收比值較低可能意味著絕緣材料存在潛在缺陷或老化現(xiàn)象，需要及時處理或更換。

2.3 泄漏電流試驗(yàn)

在進(jìn)行泄漏電流試驗(yàn)前，要將被測設(shè)備完全斷開電源，并確保設(shè)備處于安全狀態(tài)，以防止任何意外發(fā)生。將高壓直流電源和電流表連接到被測設(shè)備上，并確保所有接線牢固可靠。接下來，逐步增加電壓，一般從低電壓開始，然后逐漸升高到預(yù)定測試電壓。在施加電壓的同時，記錄電流表的讀數(shù)，以確定設(shè)備的泄漏電流情況。在進(jìn)行泄漏電流試驗(yàn)時，需要特別注意設(shè)備的絕緣電阻和絕緣介質(zhì)的狀態(tài)。如果設(shè)備的絕緣電阻較低或絕緣介質(zhì)受損，泄漏電流可能會顯著增加，這可能意味著設(shè)備存在嚴(yán)重的絕緣問題，需要進(jìn)行修理或更換。此外，還應(yīng)注意設(shè)備在不同測試電壓下的泄漏電流值，以確定設(shè)備的絕緣性能是否符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和要求。在進(jìn)行泄漏電流試驗(yàn)時，還需要密切觀察設(shè)備是否存在異響、異味或其他異常現(xiàn)象。如果在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即停止試驗(yàn)，并檢查設(shè)備的絕緣狀態(tài)和接線是否正確。在試驗(yàn)結(jié)束后，要及時拆除測試裝置，確保設(shè)備恢復(fù)正常供電狀態(tài)。

2.4 介損試驗(yàn)

在介損試驗(yàn)中，主要檢測材料的介電損耗及其在高壓下的性能。試驗(yàn)過程中，首先需準(zhǔn)備好試驗(yàn)設(shè)備，包括高壓電源、介損測試儀、試驗(yàn)樣品以及連接線路等。接下來，將試驗(yàn)樣品安裝到介損測試儀上，并確保其與高壓電源連接良好。在開始試驗(yàn)之前，需要對試驗(yàn)樣品進(jìn)行預(yù)處理，確保其表面干凈，無任何污垢或濕氣影響試驗(yàn)結(jié)果。接著，通過高壓電源施加特定的電壓，使得試驗(yàn)樣品處于高電場狀態(tài)[4]。在電壓作用下，試驗(yàn)樣品中的介電材料會發(fā)生極微小的能量損耗，即介電損耗。通過介損測試儀，可以測量試驗(yàn)樣品中的電流和相位差，從而計算出介電損耗的數(shù)值。在介損試驗(yàn)過程中，需要確保試驗(yàn)樣品處于穩(wěn)定狀態(tài)，避免產(chǎn)生干擾或損耗過大導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確。同時，還應(yīng)注意試驗(yàn)環(huán)境的溫度和濕度，以確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。試驗(yàn)完成后，及時記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對結(jié)果進(jìn)行分析和比較，以評估設(shè)備絕緣系統(tǒng)的性能是否符合要求。介損試驗(yàn)作為一種非常有效的檢測方法，廣泛應(yīng)用于高壓電氣設(shè)備的生產(chǎn)和運(yùn)行過程中。通過該試驗(yàn)，可以及早發(fā)現(xiàn)絕緣系統(tǒng)中的潛在問題，避免設(shè)備因介電性能不佳導(dǎo)致的故障和事故。同時，還可以評估不同材料的介電性能，為材料選擇和設(shè)備設(shè)計提供參考依據(jù)。

2.5 短路點(diǎn)設(shè)置試驗(yàn)

短路點(diǎn)設(shè)置試驗(yàn)是高壓電氣試驗(yàn)中的一種關(guān)鍵檢測方法，用于確定設(shè)備中的短路點(diǎn)并確保其在正常運(yùn)行時能夠可靠地觸發(fā)保護(hù)裝置。在進(jìn)行短路點(diǎn)設(shè)置試驗(yàn)時，首先需要準(zhǔn)備好高壓電源、測量儀器、試驗(yàn)樣品和連接線路等試驗(yàn)設(shè)備，將試驗(yàn)樣品安裝到測試裝置上，并連接好相關(guān)線路。在開始試驗(yàn)之前，需要進(jìn)行試驗(yàn)樣品的預(yù)處理，確保其表面干凈，無塵污和濕氣。然后，通過高壓電源施加逐漸增大的電壓至設(shè)定值，以模擬設(shè)備在工作狀態(tài)下可能出現(xiàn)的高電壓情況。在電壓逐漸增加的過程中，監(jiān)測并記錄試驗(yàn)樣品的電流和電壓變化情況。當(dāng)試驗(yàn)樣品達(dá)到臨界電壓值時，即設(shè)備中的短路點(diǎn)被觸發(fā)時，會出現(xiàn)明顯的電流突增現(xiàn)象。此時，保護(hù)裝置應(yīng)該及時起作用，切斷電路以保護(hù)設(shè)備的安全運(yùn)行。通過對試驗(yàn)樣品電流變化曲線的分析，可以確定短路點(diǎn)的位置和觸發(fā)電壓值。

2.6 回路保護(hù)試驗(yàn)

回路保護(hù)試驗(yàn)主要包括整定值檢驗(yàn)和動作特性檢驗(yàn)兩個方面，其中整定值檢驗(yàn)是回路保護(hù)試驗(yàn)的首要步驟。在這個階段，測試人員將對回路保護(hù)裝置進(jìn)行調(diào)整，確保其整定值與系統(tǒng)的實(shí)際參數(shù)相匹配。合理測算電力系統(tǒng)的參數(shù)，確定電流和電壓整定值。然后，將這些值輸入回路保護(hù)裝置進(jìn)行設(shè)定。在設(shè)定過程中，需要確保過流、過壓、欠壓等保護(hù)元件的動作閾值能夠精確匹配預(yù)定故障電流和電壓值。整定值的準(zhǔn)確性直接影響到回路保護(hù)的性能，因此必須仔細(xì)進(jìn)行校核和調(diào)整。接下來是動作特性檢驗(yàn)，用于驗(yàn)證回路保護(hù)裝置在實(shí)際故障情況下的動作性能。測試人員會模擬電力系統(tǒng)中可能發(fā)生的故障，例如短路、過載等，觸發(fā)回路保護(hù)裝置的動作。通過實(shí)際觀測和記錄回路保護(hù)裝置的動作情況，來評估其動作性能是否符合設(shè)計要求。這個過程中，需要關(guān)注保護(hù)裝置的靈敏度、速動性、穩(wěn)定性等指標(biāo)，確保它能夠迅速準(zhǔn)確地對故障做出響應(yīng)，從而有效地隔離故障點(diǎn)，保護(hù)電力設(shè)備和線路免受損害。

3 提升電力系統(tǒng)高壓電氣試驗(yàn)技術(shù)的有效措施

3.1 做好試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作

要充分了解試驗(yàn)對象及試驗(yàn)?zāi)康?，明確試驗(yàn)要驗(yàn)證的參數(shù)和指標(biāo)，這有助于確立試驗(yàn)方案和選擇合適的試驗(yàn)設(shè)備。進(jìn)行周密的試驗(yàn)計劃編制，明確試驗(yàn)過程中涉及的步驟、方法和操作流程，制定出詳細(xì)的試驗(yàn)安排和時間節(jié)點(diǎn)，以保障試驗(yàn)的有序進(jìn)行。試驗(yàn)前必須徹底檢查和保養(yǎng)試驗(yàn)設(shè)備，確保其正常運(yùn)轉(zhuǎn)和精確度。對試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)的功能檢查，包括高壓發(fā)生器、電壓、電流傳感器等關(guān)鍵部件，確保其性能良好。同時，進(jìn)行必要的校準(zhǔn)和調(diào)整，以消除潛在的誤差和偏差，保障試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性[5]。

3.2 重視引線的作用

引線作為電力系統(tǒng)高壓電氣試驗(yàn)中連接電源與被試設(shè)備的重要環(huán)節(jié)，直接影響著試驗(yàn)的可靠性、安全性以及數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。首先，正確選擇合適的引線材質(zhì)和尺寸對于試驗(yàn)結(jié)果至關(guān)重要。合適的材質(zhì)和尺寸能夠保證引線的耐壓性、導(dǎo)電性和耐磨性，從而減少試驗(yàn)過程中引線的損耗和可能出現(xiàn)的故障，保障試驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠；其次，引線的連接質(zhì)量直接關(guān)系到試驗(yàn)信號的傳輸效率和穩(wěn)定性。在引線的連接過程中，必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)化操作，確保引線與電源、被試設(shè)備之間的緊密接觸，避免因連接不良造成的試驗(yàn)數(shù)據(jù)異?；蛘`差；定期檢測引線的絕緣狀況也是不可忽視的環(huán)節(jié)，及時發(fā)現(xiàn)并處理可能存在的絕緣缺陷，以防止試驗(yàn)過程中因絕緣故障引發(fā)的安全事故。除了對引線本身的重視，還需要注意引線的布置與走向。合理規(guī)劃引線的布置，避免與其他設(shè)備或金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過于密切的接觸，可減少電磁干擾，確保試驗(yàn)信號的穩(wěn)定傳輸。同時，正確選擇引線的走向和路徑，避免與其他高壓元器件相交或過于靠近，降低因引線布局不合理而引發(fā)的安全隱患。

3.3 建立全面完善的試驗(yàn)計劃

在試驗(yàn)計劃中，要注重試驗(yàn)數(shù)據(jù)的全面采集和記錄。采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)和信息管理系統(tǒng)，確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。同時，對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時的分析和評估，發(fā)現(xiàn)問題并及時進(jìn)行修正和優(yōu)化。建立完善的數(shù)據(jù)分析與反饋機(jī)制，將試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)和運(yùn)行，為電力系統(tǒng)的高壓電氣設(shè)備提供可靠保障。通過多方位的對比，驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。并在試驗(yàn)過程中引入科學(xué)的控制變量方法，排除其他干擾因素對試驗(yàn)結(jié)果的影響，提高試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可信度。除此之外，還要制定加強(qiáng)人員培訓(xùn)和技術(shù)支持的科學(xué)計劃。通過定期的技術(shù)培訓(xùn)，提高試驗(yàn)人員的專業(yè)水平和操作技能，確保試驗(yàn)過程的規(guī)范性和高效性。建立專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，為試驗(yàn)過程中遇到的技術(shù)問題提供及時支持和解決方案，保證試驗(yàn)工作的順利進(jìn)行。

4 結(jié)束語

在電力系統(tǒng)中，高壓電氣試驗(yàn)作為關(guān)鍵性檢測手段，發(fā)揮著不可替代的作用。通過不斷發(fā)展和完善試驗(yàn)技術(shù)，電力設(shè)備的安全性、可靠性和穩(wěn)定性得到持續(xù)提升。從業(yè)人員應(yīng)積極采納先進(jìn)的試驗(yàn)設(shè)備和數(shù)據(jù)分析方法，提高試驗(yàn)效率和準(zhǔn)確性，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供更加可靠的保障。