淺談電力設備預防性試驗

鄭念濤

摘 要：電氣設備在運行中必須保持最佳的絕緣，從設備的出廠到設備的投運前，要進行一系列絕緣測試。由于要求工作環境的特殊性，高壓試驗的安全問題就顯得異常重要。因此，高壓試驗人員必須熟練掌握安全知識，杜絕違規操作，確保人身安全，這樣才能促進電網的可靠運行。

關鍵詞：電氣設備預防性試驗；設備；選擇

1 電力設備預防性試驗概念

電力設備預防性試驗是指對已投入運行的設備按規定的試驗條件（如規定的試驗設備、環境條件、試驗方法和試驗電壓等）、試驗項目、試驗周期所進行的定期檢查或試驗，以發現運行中電力設備的隱患、預防發生事故或電力設備損壞。它是判斷電力設備能否繼續投入運行并保證安全運行的重要措施。目前，我國電力設備預防性試驗規程的內容實際上超出了預防性試驗的范圍，它不僅包括定期試驗，還包括大修、小修后的試驗及新設備投運前的試驗。

2 電力設備預防性試驗方法和項目

我們就以對電力設備絕緣的危害性進行劃分，可以分為非破壞性試驗和破壞性試驗兩種。非破壞性試驗是指在較低電壓（低于或接近于額定電壓）下進行的試驗。主要指測量絕緣電阻、測量泄露電流、測量介質損耗因數以及測量電量分布等等。破壞性試驗是指在高于工作電壓下所進行的試驗。試驗時在電力設備絕緣上施加規定的試驗電壓，考驗在此電壓下的耐受能力，因此也稱耐壓試驗。它主要是指交流耐壓試驗和直流耐壓試驗。因為這類試驗所加電壓較高，對被試品的考驗比較直接和嚴格，也有可能在試驗過程中對被試品的絕緣造成一定的損傷，因此而得名。

3 常用的試驗設備

3.1 高壓兆歐表：用于測量被試設備的絕緣電阻，一般的情況下我們都是用普通搖表來測量，雖然簡單，但是其工作強度大、速度慢，測量范圍也有一定的局限性。現在市面上有了更先進的測試儀表，不用手搖，可象手機一樣充電備用，電子高壓輸出，只需一鍵OK，而且輸出穩定，讀數直觀，勞動強度小，是普通搖表的理想替代品。

3.2 直流電阻測試儀：用以測量被試品的直流電阻。以前我們用電橋來測量直阻，使用過的人都知道相當麻煩，勞神費力，現在的直流電阻測試儀測試方法簡單，速度快，讀數直觀方便，而且有自備電源，特別適用于無源的現場。其基本原理就是運用歐母定理，該儀器輸出恒定的直流電流（目前有1A、2A、5A、10A、20A、40A不等）通過取樣負載兩端的壓降而獲得負載的直流電阻。

3.3 高壓試驗變壓器：該設備的運用相當廣泛，主要運用于高壓運行設備的泄露試驗和交直流耐壓試驗。也可對我們常用的絕緣工具進行耐壓試驗，比如絕緣墊、絕緣鞋、絕緣手套、絕緣桿等等。常用的電壓等級有50kV、100kV、150kV、200kV、250kV、300kV等，常用的容量等級有3kVA、5kVA、10kVA、15kVA、20kVA、25kVA、30kVA、40kVA、50kVA、100kVA、200kVA等等，也可根據被試品所需的電壓等級和容量大小進行定制。目前市面上的高壓試驗變壓器有油浸式變壓器、氣體變壓器、干式變壓器等幾種，其原理都一樣，只是絕緣介質不同罷了。油浸式變壓器的絕緣介質為變壓器絕緣油，其特點是生產成本相對較少、散熱性強、易于密封、維修方便，但相對于氣變和干式變要重一些。氣體變壓器的主要特點是重量輕，移動更方便，其缺點是散熱性要差一些、氣密性的要求要高一些、維修成本要高一些。干式試驗變壓器的特點是防潮性能更好、重量更輕，但其散熱性較差，維修成本相當高。不管什么變壓器都需要一個與其配套的控制設備來控制它，一般都有相應的配套控制臺或控制箱，這些控制設備一般都有調壓輸出功能、過流保護功能、耐壓計時功能。當然，這些功能如果是電動控制臺的話，還可以實現自動升降壓、自動耐壓計時、過流自動降壓、耐壓計時到報警等功能。（YD系列油侵式試驗變壓器/YDQ充氣式試驗變壓器/GYD干式試驗變壓器）。

3.4 升流器：實質上是一種特殊的變壓器，短時制主要運用于電流互感器的校驗，斷路器的動作形式試驗等。長時間工作制主要用于大電流電氣元件、電纜等的發熱溫升試驗。（SLQ系列大電流試驗器）。

3.5 高壓開關機械特性測試儀：主要用于高壓開關的動特性參數的測試。例如高壓開關的同期性、合分閘時間、彈跳、合分閘速度、動觸頭行程及超程等參數的測定。

3.6 全自動變比測試儀：用于變壓器繞組的變比、極性、組別的測試，以前通過變比電橋來測試，使用極不方便，功能也受到諸多限制，利用自動變比測試儀則可以很好地解決這一問題。

3.7 便攜式直流高壓發生器：本儀器利用高壓硅堆和高壓濾波電容的倍壓整流技術輸出直流高壓，主要用于變壓器、發電機組、氧化鋅避雷、高壓電纜等的直流泄露和直流耐壓試驗。

3.8 全自動試油器：主要用于變壓器油的介電強度的測定。（BLYJJ絕緣油介電強度測試儀）。

3.9 氧化鋅避雷器測試儀：專門用于氧化鋅避雷器的相關參數的測定。

3.10 回路電阻測試儀：主要用于回路接觸電阻的測試，基本原理與直流電阻測試儀相似，只不過該儀器根據《規程》要求，輸出100A的恒定直流電流，比直流電阻的輸出電流要大的多，現在也有要求200A輸出電流的。

3.11 繼電保護校驗儀：主要用于各種繼電保護設備（比如電壓、電流、時間、中間等繼電器）的校驗。

3.12 介質損耗測試儀：主要用于鑒別電氣絕緣設備的污染、破裂、穿孔、老化和受潮等缺陷。

3.13 接地電阻測量儀：廣泛運用于測量各種電氣裝置的接地電阻以及低電阻的導體電阻的測量，還可以測量土壤的電阻率和地電壓。

3.14 變壓器損耗參數測試儀：主要用于測試變壓器的空載、負載損耗、空載電流、阻抗電壓等參數。

3.15 超低頻高壓發生器：它實質上是工頻交流耐壓系統的新型替代品，對于某些較大的容性負載比如大型發電機組、電力電纜等，如果用普通的工頻交流耐壓試驗設備，不僅設備笨重，而且現場試驗電源也難以滿足試驗要求，而運用超低頻試驗設備就能很好地解決這一矛盾，在同等負載條件下，其所需的試驗容量只有工頻耐壓的五百分之一，因此可以大大縮小試驗設備的體積和重量，使用起來更方便靈活。

另外，還有用于測量地網電阻的大型地網電阻測量儀、測量變壓器有載分接開關系列參數的變壓器有載分接開關測試儀、以及專門用于測試各種互感器相關參數的全功能互感器綜合校驗儀等等。

總而言之，現在運用于電力預防性試驗的高新設備越來越多，在此就不一一列舉。

4 預防性試驗的相關原理和試驗方法

預防性試驗的試驗原則是先進行非破壞性試驗，對非破壞性試驗所獲取的各種參數進行綜合性分析并確認可以進行破壞性試驗后，才能進入破壞性試驗程序，以免對被試設備造成重大損壞，造成不必要的經濟損失！比如對一臺電力變壓器進行再次運行前的預防性試驗，首先，我們要用高壓兆歐表來測量變壓器繞組的絕緣電阻和吸收比，再用直流電阻測試儀來測量繞組的直流電阻，用變壓器全自動變比測試儀來測量繞組所有分接的電壓比，用變壓器損耗參數測試儀來測量變壓器的空載電流和空載損耗、短路阻抗和負載損耗，用變壓器有載分接開關測試儀來測量有載分接開關的過渡電阻、切換時間等參數，用全自動試油器（來測量變壓器油的介電強度，用微電腦介質損耗測試儀來測量繞組和電容性導管的介損值，用色譜分析儀對變壓器油中的溶解氣體進行色譜分析。對上述所得試驗參數進行綜合分析確認合格后，我們可以利用直流高壓發生器或者交直流高壓試驗變壓器對變壓器的絕緣導管和繞組進行直流泄露試驗，最后我們才能利用工頻交流高壓試驗變壓器或超低頻高壓發生器對變壓器進行交流耐壓試驗。至此，電力變壓器的有關試驗項目才宣告結束。