試論高壓電氣試驗(yàn)設(shè)備及技術(shù)改進(jìn)

張平

（國網(wǎng)湖南省電力公司株洲供電分公司 湖南株洲 412000）

試論高壓電氣試驗(yàn)設(shè)備及技術(shù)改進(jìn)

張平

（國網(wǎng)湖南省電力公司株洲供電分公司 湖南株洲 412000）

高壓電氣試驗(yàn)的作用是測試電氣設(shè)備絕緣性能的優(yōu)劣、檢查設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)高壓電氣設(shè)備中的問題，方便維護(hù)，保障高壓電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。對此，本文首先分析了試驗(yàn)設(shè)備，然后介紹了幾種常見的高壓電氣試驗(yàn)方法，并且以絕緣耐壓試驗(yàn)為例，詳細(xì)探究了電力設(shè)備高壓試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)改進(jìn)。

試驗(yàn)設(shè)備；電氣試驗(yàn)；技術(shù)

引言

電力行業(yè)發(fā)展迅速，電力企業(yè)之間的競爭也不斷加大，因此電力企業(yè)在發(fā)展過程中必須積極轉(zhuǎn)變發(fā)展模式，加強(qiáng)對高壓電器試驗(yàn)設(shè)備以及相關(guān)技術(shù)改進(jìn)的研究，促進(jìn)電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化，促進(jìn)電力企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 試驗(yàn)設(shè)備的現(xiàn)狀分析

1.1 高壓程控電氣試驗(yàn)車

高壓程控電氣試驗(yàn)車的主要部件是由中型客車加工改造而成的，在改造完成的中型客車上安裝高壓電氣試驗(yàn)測試系統(tǒng)，有利于更加快速便捷的到達(dá)各個(gè)變電站進(jìn)行試驗(yàn)。高壓程控電氣試驗(yàn)車中的檢測設(shè)備大多都是引進(jìn)國外的高科技先進(jìn)設(shè)備，包括數(shù)據(jù)通道、前段測試單元、測試通道控制單元等，能夠滿足不同情況下測試試驗(yàn)的要求。在使用高壓程控電氣試驗(yàn)車進(jìn)行試驗(yàn)的過程中，需要將電纜連接到需要檢測的變電站上，當(dāng)測試設(shè)備啟動(dòng)之后，就可以實(shí)現(xiàn)高壓程控電氣試驗(yàn)車的自動(dòng)工作，然后再進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果的記錄，操作非常方便。但是，高壓程控電氣試驗(yàn)車造價(jià)較高，一般電力企業(yè)很難承受，所以普及度還不是非常高。

1.2 常規(guī)試驗(yàn)設(shè)備

常規(guī)試驗(yàn)設(shè)備生產(chǎn)投入較低，因此當(dāng)前我國電力企業(yè)依然大規(guī)模采用常規(guī)試驗(yàn)設(shè)備。然而常規(guī)試驗(yàn)設(shè)備存在很多問題，各個(gè)操作都需要人工進(jìn)行，相比于高壓程控電氣設(shè)驗(yàn)車，其智能化和自動(dòng)化不足。同時(shí)，大量干擾因素也會(huì)影響人工操作，因此常常導(dǎo)致整個(gè)試驗(yàn)結(jié)論不準(zhǔn)確，并且試驗(yàn)速度緩慢。另外，在試驗(yàn)過程中大多數(shù)工作都需要人工操作，例如數(shù)據(jù)的保存、數(shù)據(jù)的獲得及分析等等，同時(shí)在整個(gè)數(shù)據(jù)分析和總結(jié)結(jié)果的過程中，都需要借助操作人員的專業(yè)知識(shí)和試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，因此總結(jié)出來的結(jié)論必然會(huì)出現(xiàn)一些誤差。由于這種試驗(yàn)設(shè)備投入較少，因此大多數(shù)電力企業(yè)依然采用常規(guī)的試驗(yàn)設(shè)備，然而對于常規(guī)試驗(yàn)設(shè)備存在的問題還需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善，從而確保試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的快速性和準(zhǔn)確性。

2 高壓電氣試驗(yàn)的常見方法

2.1 電阻試驗(yàn)

電阻試驗(yàn)又被稱為變壓器線圈直流電阻測試，其主要目的是測定線路的接頭處，并依據(jù)測定的結(jié)果明確引線和開關(guān)的問題，然后進(jìn)行有效的完善和處理。另外，還可以通過這種方式檢測開關(guān)的分解處是否存在問題，比如開路或短路等問題。在此過程中，可以利用電橋法進(jìn)行檢測，若檢測的結(jié)果顯示電阻值在100以下，則可以選用單臂電橋；若顯示的電阻值在100以上，則可以選用雙臂電橋。

2.2 直流耐壓實(shí)驗(yàn)法

直流耐壓實(shí)驗(yàn)法的主要目的是判斷線路接頭等部位是否發(fā)生故障，如有沒有短路和斷路等問題的出現(xiàn)，在測試過程中需要兩名工作人員，一人負(fù)責(zé)接線工作，一人負(fù)責(zé)查兌，確保沒有差錯(cuò)會(huì)即可進(jìn)行試驗(yàn)。在實(shí)際工作狀態(tài)中，需要對微安表進(jìn)行屏蔽處理，高空引線一般使用屏蔽線，在具體的試驗(yàn)過程中，需要使用屏蔽罩。如果試驗(yàn)電的被試物容量較小，則可以使用波電容器。在利用微安表工作時(shí)，必須避免出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，否則將會(huì)危及生命安全。

2.3 介損試驗(yàn)

介損試驗(yàn)法主要是利用合適的接線，將測量設(shè)備的端口與之高壓線屏蔽之芯線連接起來，在低壓信號(hào)端時(shí)候把測試用的芯線接入；反接線時(shí)，把高壓線芯接入。通過介損試驗(yàn)，能夠檢查出絕緣介質(zhì)是否出現(xiàn)老化問題，是否存在安全隱患。

2.4 變比測試

變比測試法的主要作用是檢測電壓是否符合規(guī)定值。如果開關(guān)接線出現(xiàn)問題，則也可以及時(shí)檢測出來，通過變比測試，能夠幫助明確分接開關(guān)的狀況、變壓器繞組匝數(shù)比以及判斷變壓器是否存在匝間短路等問題。現(xiàn)階段，一般采用變比電橋法進(jìn)行測試。

3 以絕緣耐壓試驗(yàn)為例進(jìn)行實(shí)例分析

3.1 某電力維修大隊(duì)現(xiàn)狀

2012年交流耐壓試驗(yàn)共12603次，成功率僅為72.3%，低于指導(dǎo)書要求，變所停電時(shí)間延長64h，如表1所示，增加員工勞動(dòng)強(qiáng)度。所以，改進(jìn)電力設(shè)備高壓試驗(yàn)技術(shù)，提高交流耐壓試驗(yàn)一次成功率具有重要意義。

3.2 設(shè)定目標(biāo)

根據(jù)規(guī)定，制定小組目標(biāo)為交流耐壓試驗(yàn)一次成功率達(dá)到90%，查閱交流耐壓試驗(yàn)工作記錄，將交流耐壓試驗(yàn)一次不成功進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分類，如表2所示。

由表2可看出，試驗(yàn)設(shè)備故障是導(dǎo)致交流耐壓試驗(yàn)一次不成功的癥結(jié)問題。只要解決癥結(jié)問題的80%，交流耐壓試驗(yàn)一次成功率就可提高到 90.6%，（12603-3491+287780%）+12603=90.6%。

表1 2012年交流耐壓試驗(yàn)不成功耗時(shí)統(tǒng)計(jì)表

表2 2012年交流耐壓試驗(yàn)一次不成功統(tǒng)計(jì)表

3.3 原因分析

該維修小組針對試驗(yàn)設(shè)備故障導(dǎo)致交流耐壓試驗(yàn)一次不成功這個(gè)癥結(jié)問題進(jìn)行了分析，找到6項(xiàng)末端因素：鱷魚夾耐壓能力差；變壓器內(nèi)部接點(diǎn)易開焊；被測設(shè)備接線方式多；接線柱損壞；沒絕緣支撐工具；缺少干燥設(shè)備。

3.4 絕緣耐壓試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)改進(jìn)措施

3.4.1 設(shè)計(jì)變壓器防展箱

（1）根據(jù)變壓器尺寸，繪制防震箱示意圖，如圖1所示。

圖1 防震箱整體與箱蓋示意圖

（2）根據(jù)示意圖制作防震箱。防震箱分箱體和箱蓋兩部分，箱體四角焊有E型螺母板，箱蓋鉆有葉應(yīng)的4個(gè)圓孔，用于箱體和箱蓋的組合，并在箱體內(nèi)側(cè)焊2個(gè)對應(yīng)小檔板，增加箱蓋與箱體的穩(wěn)固性。小組在試驗(yàn)變壓器輸入端引出兩根線，在箱蓋上鉆直徑25mm圓孔，將升壓指示紅燈嵌在箱蓋上。這樣，升壓試驗(yàn)時(shí)，就可直觀地看到試驗(yàn)變壓器是否有所升電壓。

（3）在變壓器與防震箱間加裝苯板。為增加防震箱抗震性能，在防護(hù)箱與變壓器間加裝7mm厚苯板。

（4）選擇不同車型、不同路面對防震箱的內(nèi)部接點(diǎn)進(jìn)行測試。16次的測試沒有發(fā)生變壓器內(nèi)部接點(diǎn)開焊現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部接點(diǎn)開焊感0.1%的分目標(biāo)值。

結(jié)合檢修，防震箱在20座變電所檢修試驗(yàn)及廠內(nèi)施工中進(jìn)行了應(yīng)用，均未出現(xiàn)變壓器內(nèi)部接點(diǎn)開焊的現(xiàn)象，證明該措施有效。

3.4.2 設(shè)計(jì)內(nèi)置全絕緣插接式接線端子

（1）繪制接線端子接線圖，如圖2所示。

圖2 接線端子接線圖

（2）根據(jù)方案選擇內(nèi)置全絕緣插接式接線端子15個(gè)，考慮到試驗(yàn)接線的直觀、快速、準(zhǔn)確性，將試驗(yàn)控制箱與試驗(yàn)變壓器的接線端子顏色相對應(yīng)。

（3）按接線圖安裝、焊接接線柱與接線端子。用2.5mm2銅芯線將接線柱與全絕緣試驗(yàn)端子連接，并且用電烙鐵焊牢。

（4）檢驗(yàn)連接達(dá)標(biāo)情況。在模擬變進(jìn)行試驗(yàn)，檢驗(yàn)連接是否緊密、完好率能否達(dá)標(biāo)。

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，內(nèi)置全絕緣插接試驗(yàn)端子完好率達(dá)100%，實(shí)現(xiàn)接線端子完好率99.9%的分目標(biāo)，證明該措施有效。

3.4.3 研制可吸附伸縮型絕緣支撐工具

（1）設(shè)計(jì)可吸附伸縮型絕緣支撐工具簡圖，如圖3所示。

圖3 可吸附伸縮型絕緣支撐工具簡圖

（2）利用廢舊電臺(tái)天線底座，實(shí)現(xiàn)垂直固定可伸縮絕緣拉桿的功能。把廢舊的lOkV高壓驗(yàn)電器手柄部分嵌在電臺(tái)底座上，為使可伸縮絕緣桿和電臺(tái)底座結(jié)合更緊密，連接部位用0.5mm絕緣護(hù)套塑好。

（3）制作高壓引線U型支撐架。將2mm厚鋁壓接管壓扁，一端鋸成上底為0.5mm，下底為11mm的梯形，另一端將驗(yàn)電器帶內(nèi)扣的探針頭部壓在壓接管內(nèi)，制成U型支撐架，并外塑0.5mm絕緣護(hù)套。

（4）電氣絕緣安全工具試驗(yàn)2013年5月3日，在試驗(yàn)班對新研制的支撐工具進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，無擊穿、過熱現(xiàn)象，滿足《電業(yè)安全工作規(guī)程》（DL408-1991）中常用電氣絕緣工具試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求，如表3所示。

表3 絕緣支撐工具交流耐壓試驗(yàn)表

結(jié)合檢修，可吸附伸縮型絕緣支撐工具在16座變電所交流耐壓試驗(yàn)中進(jìn)行應(yīng)用。經(jīng)過跟蹤調(diào)查，使用可吸附伸縮型絕緣支撐工具后，沒有發(fā)生因安全距離不夠而導(dǎo)致交流耐壓試驗(yàn)一次不成功的問題，該措施有效。

3.5 效果檢查

經(jīng)過技術(shù)改進(jìn)，該小組對2013年5月10日～12月31日交流耐壓試驗(yàn)一次成功率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，共做交流耐壓試驗(yàn)9742次，小組對改進(jìn)后的交流耐壓試驗(yàn)一次不成功進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，試驗(yàn)一次不成功總數(shù)由實(shí)施前的3491次下降為507次如表4所示，成功率達(dá)94.8%，高于小組制定的目標(biāo)4.8%，實(shí)現(xiàn)了小組的目標(biāo)。

表4 活動(dòng)后交流耐壓試驗(yàn)一次不成功統(tǒng)計(jì)表

4 結(jié)束語

綜上所述，高壓電氣試驗(yàn)設(shè)備對于電氣設(shè)備的正常運(yùn)行有重要作用，如果高壓電氣試臉設(shè)備質(zhì)量不過關(guān)，則會(huì)導(dǎo)致高壓電氣試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性大大降低。因此，相關(guān)工作人員應(yīng)該加大研究力度，努力尋求解決高壓電氣試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)問題，提高高壓電氣試驗(yàn)的有效性和可靠性。

[1]王 竣.試論高壓電氣試驗(yàn)設(shè)備及技術(shù)改進(jìn)[J].低碳世界，2015（6）：55～56.

[2]李振華.論高壓電氣試驗(yàn)設(shè)備現(xiàn)狀分析及技術(shù)改進(jìn)[J].中國科技投資，2013（09）：174.

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TM506

A

1004-7344（2016）01-0031-02

2015-12-14

張平（1984-），男，助理工程師，本科，主要從事高壓試驗(yàn)工作。