淺析電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)

摘 要：文章以我國(guó)電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》（DL/T596-1996）規(guī)定的試驗(yàn)項(xiàng)目為依據(jù)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作的需要闡述了電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)的幾個(gè)問題。主要有測(cè)量的意義、預(yù)防性試驗(yàn)的作用、測(cè)量?jī)x器和試驗(yàn)設(shè)備的改進(jìn)等方面的問題。同時(shí)還結(jié)合實(shí)例對(duì)有關(guān)異常現(xiàn)象進(jìn)行分析，并介紹綜合分析判斷方法，密切聯(lián)系試驗(yàn)實(shí)際。

關(guān)鍵詞：測(cè)量；預(yù)防性試驗(yàn)；設(shè)備改進(jìn)

電介質(zhì)在直流電壓的作用下，由于沒有周期性的極化過程，因此損耗只是由電介質(zhì)的電導(dǎo)引起，用體積電阻率和表面電阻率兩個(gè)物理量就可以反映這種損耗的大小。電介質(zhì)損耗可分為三種：電導(dǎo)損耗、極化損耗、游離損耗（在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，如果固體電介質(zhì)中含有氣泡，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度超過氣泡的起始游離電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，將產(chǎn)生因氣泡的局部游離現(xiàn)象而造成的損耗，稱為游離損耗。）當(dāng)介質(zhì)損耗超過正常的允許數(shù)值時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致絕緣內(nèi)部嚴(yán)重發(fā)熱，引起電介質(zhì)的熱老化，甚至發(fā)生絕緣的熱擊穿。因此，電氣設(shè)備絕緣的介質(zhì)損耗應(yīng)盡可能地保持最小數(shù)值。

1 測(cè)量的意義

1.1 電氣設(shè)備中使用的電介質(zhì)，要求它的愈小愈好。如果過大，會(huì)引起嚴(yán)重發(fā)熱，使絕緣材料劣化，甚至導(dǎo)致熱擊穿。

1.2 在電氣設(shè)備的交接和預(yù)防性試驗(yàn)中，測(cè)量是一個(gè)基本的試驗(yàn)項(xiàng)目。通過測(cè)量可以檢查絕緣是否受潮、劣化、變質(zhì)或有無雜質(zhì)侵入。

1.3 測(cè)量與電壓U的關(guān)系，求出tg=f（U）的游離曲線，或者在不同電壓下測(cè)量介質(zhì)損耗因數(shù)的增量，可以用來判斷設(shè)備絕緣內(nèi)部是否含有空氣隙，是否存在局部放電。

2 預(yù)防性試驗(yàn)的作用

電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)是保證設(shè)備安全運(yùn)行的重要措施。通過預(yù)防性試驗(yàn)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣內(nèi)部隱藏的缺陷，并通過檢修加以消除，嚴(yán)重者必須予以更換，以免設(shè)備在運(yùn)行中發(fā)生絕緣擊穿，造成停電或設(shè)備損壞等不可挽回的損失。

電氣設(shè)備的絕緣缺陷，有些是由于制造質(zhì)量不良造成的，大多數(shù)是由于運(yùn)行中在外界因素作用下造成的，如過電壓、大氣條件（潮氣、外力、熱、化學(xué)作用、贓物等）。絕緣的缺陷可以分為兩大類。一類是集中性缺陷，例如絕緣子的瓷質(zhì)開裂、電機(jī)絕緣局部磨損、擠壓破裂等，另一類是分布性缺陷，是指電氣設(shè)備整體絕緣下降，例如電機(jī)、變壓器、套管等設(shè)備絕緣中的有機(jī)材料，外層受潮或整體受潮；絕緣油受潮變質(zhì)；固體絕緣材料的電老化、電化學(xué)老化變質(zhì)等。

2.1 預(yù)防性試驗(yàn)方法的分類

電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)方法可以分為非破壞性試驗(yàn)和破壞性試驗(yàn)兩大類，前者是指在較低電壓或其他不會(huì)損傷絕緣的辦法下，檢測(cè)絕緣的各種特性，由試驗(yàn)結(jié)果分析、判斷設(shè)備絕緣內(nèi)部是否存在缺陷。例如測(cè)量絕緣電阻和泄漏電流，沿絕緣表面電壓分布的測(cè)量等等。破壞性試驗(yàn)是指交流耐壓試驗(yàn)，它能夠暴露絕緣中存在的危險(xiǎn)性較大的集中性缺陷，保證絕緣有一定的抗電強(qiáng)度。然而，交流耐壓試驗(yàn)由于所加的試驗(yàn)電壓高，可能會(huì)給絕緣帶來一定的損傷和累積效應(yīng)。對(duì)于固體絕緣，一旦交流耐壓試驗(yàn)中發(fā)生絕緣擊穿，就完全喪失了耐電性能。

2.2 預(yù)防性試驗(yàn)結(jié)果的分析判斷

《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》對(duì)各種電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目、周期和標(biāo)準(zhǔn)作了規(guī)定。在實(shí)際工作中，試驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)力求有效，對(duì)不同性能的設(shè)備往往需要側(cè)重于不同的試驗(yàn)方法；試驗(yàn)周期要根據(jù)電氣設(shè)備絕緣在運(yùn)行中的劣化速度、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、工作量大小等因素決定，試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)作必要的溫度、濕度等修正與換算，然后與歷次試驗(yàn)結(jié)果或同類型設(shè)備試驗(yàn)結(jié)果比較，進(jìn)行綜合分析判斷。

電氣設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)是電力設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)工作中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是保證電力設(shè)備安全運(yùn)行的有效手段之一。多年來，電力部門和大型工礦企業(yè)的高壓電力設(shè)備基本上都是按照原電力部頒發(fā)的《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)程》）的要求進(jìn)行試驗(yàn)的，對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)、診斷設(shè)備缺陷起到重要作用。互感器測(cè)試儀僅需設(shè)定測(cè)試電壓、電流和步長(zhǎng)，裝置將自動(dòng)升壓并能自動(dòng)將伏安特性測(cè)試曲線描繪出來，省去手動(dòng)調(diào)壓、人工記錄、描曲線等煩瑣勞動(dòng)。

綜合分析、判斷有時(shí)有一定復(fù)雜性和難度，而不是單純地、教條地逐項(xiàng)對(duì)照技術(shù)要求。特別當(dāng)試驗(yàn)結(jié)果接近技術(shù)要求限值時(shí)，更應(yīng)考慮氣候條件的影響、測(cè)量?jī)x器可能產(chǎn)生的誤差以及甚至要考慮操作人員的技術(shù)素質(zhì)等因素。綜合分析、判斷的準(zhǔn)確與否，在很大程度上決定于判斷者的工作經(jīng)驗(yàn)、理論水平、分析能力和對(duì)被試設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用的試驗(yàn)方法、測(cè)量?jī)x器及測(cè)量人員的素質(zhì)等的了解程度。

3 大修和查明故障試驗(yàn)項(xiàng)目

在這方面先后增加了一些試驗(yàn)項(xiàng)目，舉例如下：

（1）35kV固體環(huán)氧樹脂絕緣的電流互感器增做局部放電試驗(yàn)；（2）220kV及以上電力變壓器大修后，做局部放電試驗(yàn)；（3）電力變壓器出口短路后，做變壓器繞組頻率響應(yīng)試驗(yàn)，以檢測(cè)繞組是否變形；（4）在需要時(shí)做變壓器油中含水量、油中含糠醛量和絕緣紙板聚合度試驗(yàn)，后兩項(xiàng)試驗(yàn)的目的在于決定是否需要更換絕緣；（5）氧化鋅避雷器如果直流電壓試驗(yàn)或交流阻性電流測(cè)試不合格，應(yīng)做交流工頻參考電壓試驗(yàn)，以作出進(jìn)一步判斷。

4 測(cè)量?jī)x器和試驗(yàn)設(shè)備的改進(jìn)

這些年來國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的測(cè)量?jī)x器和試驗(yàn)設(shè)備有了較多的改進(jìn)，有的逐步走向數(shù)字化、微機(jī)操作化、自動(dòng)化或半自動(dòng)化，提高了測(cè)量精度和工作效率，促使應(yīng)用了數(shù)十年的老儀器逐步更新?lián)Q代。例如：

（1）出現(xiàn)了數(shù)字兆歐表，能自動(dòng)計(jì)時(shí)，并能顯示吸收比值和極化指數(shù)值，兼有自動(dòng)放電功能。（2）高壓直流電壓試驗(yàn)設(shè)備更趨完善。功率和電壓等級(jí)均有提高，采用數(shù)字式和指針式并用表計(jì)，讀數(shù)方便、準(zhǔn)確、易于判別。（3）出現(xiàn)了多種新穎的絕緣介損失角測(cè)試儀（有新式的M型試驗(yàn)電路和測(cè)量電壓、電流相角差的電路多種）。大多用微機(jī)控制或自動(dòng)計(jì)算，數(shù)字顯示。抗干擾性能也有顯著改進(jìn)，提高了測(cè)量精度和工作簡(jiǎn)捷性，促使QS1高壓電橋逐步淘汰。（4）國(guó)產(chǎn)的電力變壓器繞組變形測(cè)試儀，性能較好。（5）氧化鋅避雷器自動(dòng)測(cè)試儀、變壓器變比和接線組別自動(dòng)測(cè)試儀、接觸電阻測(cè)量?jī)x、絕緣油介質(zhì)強(qiáng)度自動(dòng)測(cè)試器等，都有了改進(jìn)。

縱觀國(guó)內(nèi)電力部門預(yù)防性試驗(yàn)工作的進(jìn)展過程，從試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)周期來看，凡是一個(gè)國(guó)家生產(chǎn)的電力設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量較好的，運(yùn)行中注意維護(hù)，運(yùn)行可靠性較高的，這個(gè)國(guó)家規(guī)定的試驗(yàn)項(xiàng)目就較少，試驗(yàn)周期也較長(zhǎng)，有的甚至對(duì)某些設(shè)備不做試驗(yàn)。

目前我國(guó)電力設(shè)備質(zhì)量和運(yùn)行維護(hù)水平正處于逐步提高的過程，新頒發(fā)實(shí)施的DL/T596-1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》中，已經(jīng)適當(dāng)精簡(jiǎn)了部分試驗(yàn)項(xiàng)目，有的設(shè)備的試驗(yàn)周期也有所延長(zhǎng)，但試驗(yàn)項(xiàng)目還是偏多的，周期也較短，有待于進(jìn)一步提高。