淺析高壓電氣試驗面臨的問題及解決方案

吳曉強

摘要：電力系統是由一系列的電氣設備構成的重要系統，按規定對電氣設備進行試驗及檢測是保證電力系統安全穩定運行的重要措施之一。高壓電氣試驗具有復雜性、危險性和重要性等特點，本文介紹了高壓電氣絕緣性試驗方法，通過對高壓電氣試驗進行分析，介紹了在電力系統中高壓電氣試驗目前所面臨的三大主要問題及提出了相應的解決方案，希望能對電氣設備安全穩定運行有所幫助。

關鍵詞：高壓電氣；試驗；問題；方案

前言

高壓電氣試驗，是高電壓技術的一個重要組成部分，是判斷電氣設備狀態的基本手段，它作為保證電力系統正常穩定運行的有效手段，是電氣設備絕緣監督的重要組成部分。高壓電氣試驗是考核電氣設備主絕緣或者是電氣參數是否適應安全運行的一個重要手段，用于判斷設備有沒有潛伏性的故障，是否能夠安全運行，因而高壓電氣試驗在電力系統生產中占有舉足輕重的地位，對整個電力的發展也起著重要的作用。

一、高壓電氣試驗的發展趨勢

簡而言之，高壓電氣試驗是一種常用的技術手段，它不僅可以保證電力系統的安全穩定運行，更可以起到電氣設備絕緣監督的作用，對整個電網的正常運行都有著重要的意義，同時它也是考核電氣設備主絕緣的一個重要手段。近年來，隨著我國社會經濟的不斷發展，以及科技的日新月異，產品更新換代的周期在縮短，各種新技術，如：計算機技術、信號處理技術，越來越多的應用到診斷電氣設備故障方面，高壓電氣試驗的設備在不斷進步，出現了很多新的實驗方法，電力系統中出現了很多先進的新技術，電網運行的更加可靠穩定。隨著國內外高壓電氣技術的發展，以及大量引進國外相關行業內的先進技術，目前該技術的發展狀況良好。目前高壓電氣試驗的新設備呈現出白花齊放的態勢，體積越來越小，結構設計越來越精，自動化程度越來越高，抗干擾能力越來月強。另外，高壓電氣試驗的方法也不斷進行著更新，更新周期逐漸縮短，目前通常采用的實驗方法有：比較適用的簡單分析判斷方法即油中溶解氣體色譜分析方法 ；具有更高的診斷靈敏度的實驗方法即變壓器繞組變形方法再次，不斷出現各種新的高級的高壓電氣實驗技術，如：能夠提高儀器抗干擾能力的0.1Hz超低頻試驗電源技術，對故障檢測靈敏度更高的紅外技術。目前，電網系統應用的技術有很多，其中影響力最大的使用最廣泛的是電力變壓器故障專家診斷系統。

二、高壓電氣絕緣性試驗

電氣設備的絕緣缺陷主要有兩種：一是制造時產生的；二種是由外界作用產生的，如長時間過電壓，機械損傷，熱作用，受潮等等。通過絕緣電阻、直流泄漏電流、介損等傳統絕緣試驗方法可以對電氣設備絕緣性能進行測試、對絕緣狀況進行預測、對設備老化速度進行判斷，還能及時發現隱患并排除。

1.絕緣電阻和吸收比試驗。一般情況下通過測量絕緣電阻和吸收比能夠有效查出絕緣受潮及局部缺陷，如瓷件破裂、引出線接地等。進行絕緣電阻測試時，需按照標準測量各繞組對地及繞組間的絕緣電阻。吸收比試驗是要按標準測試絕緣電阻比值，即。通常來說，普通變壓器絕緣電阻高但吸收比不符合標準，則可將該變壓器判定為不合格產品；大容量變壓器由于吸收時間常數較大，而吸收比試驗所用時間較短，因此極化過程在絕緣介質中不能充分吸收，故不能真實、有效反映絕緣性能，可以通過試驗時間較長的極化指數試驗進行判定。

2.泄漏電流試驗。泄露電流試驗因為在試驗過程中施加較高的電壓，因此能夠發現某些絕緣電阻試驗中不能發現的絕緣缺陷，如變壓器絕緣的部分穿透性缺陷和引線套管缺陷等。試驗時，將電壓升至試驗電壓后，讀取1min時通過被繞組的直流電流即為所測泄露電流值。

三、高壓電氣試驗面臨的問題及解決方案

1.高壓電氣試驗中的接地問題

在高壓電氣試驗中，接地問題主要有兩方面：

（1）高壓電氣試驗中被試驗設備接地不良，容易在電容器設備中造成電介質嚴重損耗，如加快電壓互感器損耗或造成耦合電容器工作障礙。在變電站中，接地接觸還會影響電容設備穩定性，進一步加劇介質損耗。因此，為了保證線路正常運行，一般情況下直接把線路直線與電壓互感器連接。電氣設備存在接地問題，如同在電容器上串聯一個電阻，則其介質損耗（其中C為電容量，R為串聯電阻），會隨電容器電容量增加而增加，進一步造成介質耗超標。

（2）在使用TA、TV的過程中高壓設備二次回路產生接地不良。TA、TV在交互過程中，應該遵循電磁感應定律，但在試驗中由于TA、TV的二次繞組產生接地不良，會導致二次繞組上的感應電壓在表計和地面之間產生雜散電流，進而導致測出的數值與銘牌值產生較大偏差。

2.高壓電氣試驗中電壓所造成的問題

在高壓電氣試驗中，電壓問題一般主要有以下兩種情形：

（1）電壓對測量介質損耗因素的影響。電壓越高，介質的損耗因數會變越來越小，反之電壓越低，介質的損耗因數越大。這是因為耦合電容器是由多個原件進行串聯，會產生連接線接觸不穩定的情況。施加較低的試驗電壓，氧化層完好未融化，會產生較大的接觸電阻，介質損耗因此變大。施加較高的試驗電壓，氧化層會被融化，產生的接觸電阻較小，介質損耗因此減小。

（2）電壓會影響直流電阻的測量。對高壓發電機進行預測性試驗，是通過雙臂電橋對轉子繞組電流電阻進行測量。轉子繞組在運行中可能存在導線斷裂狀況，若導線斷裂，導線表面便會形成一層氧化膜，根據試驗電壓的不同就會出現不同的測試結果，進而導致測量結果誤差較大。

3.高壓電氣試驗中引線所引起的問題

在高壓電氣試驗中，引線問題主要有以下兩種：

（1）避雷器引線問題。避雷器引線拆除不當會導致電流泄漏、微安電表刻度誤差，甚至會威脅試驗人員的安全。

（2）絕緣帶的問題。如果不把固定在引線上的絕緣帶去除，就會給介質增加了幾百兆歐電阻，進而影響了高壓電氣試驗的測量結果。

四、高壓電氣試驗所面臨問題的解決方案

首先，在測量電容性設備的介質損耗值時，要控制好阻值，以保證電壓的穩定性；當電壓較低時更要控制好阻值，保證氧化層的氧化量，以增強電阻效果；要把握好直流電流對電壓的影響，并調整好二者之間的關系。

其次，要對高壓電氣試驗設備進行檢測以排除接觸不良的情況。若出現接地問題，先要確定接地問題類型，針對被試驗設備接地不良問題，可以重新對設備進行連接，以降低電容器的介質損耗；針對TA、TV的過程中高壓設備二次回路產生的接地不良問題，可以完善TA和TV之間的連接，以此來提高測量數值的可靠性。在高壓電氣試驗中做交流耐壓的測試時，要仔細測量被測設備的電容電流強度，并通過電流的大小來判斷電壓是否正常。

再次，在高壓電氣試驗中，引線起著重要作用，因此在試驗中要注意引線問題，可以適當拆除多余的引線、可以去掉引線上的絕緣帶，使得測試數據更加標準。

結語

綜上所述，高壓電氣試驗是一項非常復雜、非常危險又非常重要工作，是保障電氣設備安全穩定運行的重要措施之一。因此，適時對高壓電氣設備性能、絕緣狀態等進行檢測，才能及時發現并解決相關問題。由于高壓電氣試驗對試驗環境要求嚴格，危險系數大，因此對實驗操作人員要求較高，試驗時要嚴格按照相關規范進行試驗，對于試驗中所出現的問題也要按照對策及時準確的處理，只有這樣，才能保證高壓電氣試驗順利進行并得出可靠的測量值。

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