變電所電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)分析

黃舫

摘 要：本文就電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)的地位和作用進(jìn)行了探討，明確了預(yù)防性試驗(yàn)的分類，以牽引降壓變電所為例，說明了變壓器的預(yù)防性試驗(yàn)方法，展望了電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)的發(fā)展趨勢(shì)，為變電所電氣設(shè)備的維修保護(hù)提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；變電所；預(yù)防性試驗(yàn)

引言

電氣預(yù)防性試驗(yàn)的根本原則時(shí)防患于未然。它通過預(yù)防性試驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中設(shè)備的隱患，通過對(duì)設(shè)備進(jìn)行的檢查、試驗(yàn)或監(jiān)測(cè)，例如取油樣、線圈測(cè)定等進(jìn)行試驗(yàn)，是電氣設(shè)備日常運(yùn)維工作中的重要環(huán)節(jié)。預(yù)試試驗(yàn)的依據(jù)是國(guó)家《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》、規(guī)范及設(shè)計(jì)資料等判斷電氣設(shè)備能否繼續(xù)投入運(yùn)行的重要依據(jù)。本文將對(duì)變電所的電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)進(jìn)行綜合分析。

1電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)地位和作用

預(yù)防性試驗(yàn)簡(jiǎn)稱預(yù)試，是電氣設(shè)備運(yùn)行管理工作的重要部分。它對(duì)于已經(jīng)投入運(yùn)行的電氣設(shè)備和在建的電氣設(shè)備都適用，簡(jiǎn)單說來，預(yù)防性試驗(yàn)也是檢驗(yàn)電氣設(shè)備特性的重要手段。

（1）預(yù)試是電氣設(shè)備分類管理的前提

電力設(shè)備管理需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行考查，建立合理準(zhǔn)確的設(shè)備管理庫，按照性能的完好程度進(jìn)行分類。通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，得到設(shè)備絕緣標(biāo)準(zhǔn)等信息，明確性能合格與否的劃分標(biāo)準(zhǔn)，通過動(dòng)態(tài)管理，為電氣設(shè)備的科學(xué)管理提供理論依據(jù)。

（2）預(yù)試為電氣設(shè)備更新改造提供科學(xué)

由于電氣設(shè)備需要根據(jù)技術(shù)的發(fā)展不斷更新，滿足更多的功能，所以應(yīng)基于預(yù)防性試驗(yàn)的結(jié)果，對(duì)于新型電氣設(shè)備的改造提供依據(jù)。通過對(duì)設(shè)備的有關(guān)參數(shù)的測(cè)試，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析，得到性能變化的規(guī)律，運(yùn)用PHM技術(shù)進(jìn)行設(shè)備健康管理，預(yù)測(cè)其壽命。由于電力設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間適用，受環(huán)境、材料功能退化等的影響，電氣設(shè)備功能逐漸衰退，進(jìn)行局部檢修或全部更新十分必要。通過預(yù)試結(jié)果的分析，可以為設(shè)備更新改造決策提供第一手資料，提高維護(hù)效率。

（3）預(yù)試設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展是電力行業(yè)向管理現(xiàn)代化的基礎(chǔ)

隨著科技的快速發(fā)展，預(yù)試設(shè)備和技術(shù)也在不斷創(chuàng)新，國(guó)內(nèi)外的相關(guān)設(shè)備已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、微機(jī)化或自動(dòng)化。例如：數(shù)字兆歐表可以自動(dòng)計(jì)時(shí)；高壓直流電壓試驗(yàn)設(shè)備的功率和電壓等級(jí)均有提高；新式數(shù)字式交直流高壓分壓器可以在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)方便地測(cè)量高壓側(cè)和低壓側(cè)電壓值，為設(shè)備維護(hù)檢修提供了方便。

2電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)分類

電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)一般分為兩種，一種是破壞性試驗(yàn)，它將影響試驗(yàn)對(duì)象的完好性，另一種是非破壞性試驗(yàn)，它通過使被測(cè)對(duì)象短暫失效或功能喪失而進(jìn)行試驗(yàn)，下面將做具體分析。

（1）破壞性試驗(yàn)

破壞性試驗(yàn)對(duì)于裝置絕緣性有著較高的規(guī)定。它能夠暴露出那些危險(xiǎn)性較大的集中性的缺陷，通過破壞絕緣層等措施，得到更為直觀、準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果。這種試驗(yàn)應(yīng)用較為簡(jiǎn)便，但是由于在測(cè)試時(shí)對(duì)設(shè)備的絕緣造成了影響，所以不能廣泛實(shí)施，只能對(duì)于某些個(gè)體進(jìn)行測(cè)試。

（2）非破壞性試驗(yàn)

非破壞性試驗(yàn)一般不會(huì)影響絕緣性能，它一般工作在較低的電壓模式下，通過分析測(cè)試設(shè)備的絕緣特征，進(jìn)而分析其自身的缺陷，判斷絕緣電阻等原件的特性。

測(cè)量絕緣的介質(zhì)主要針對(duì)變壓器中的油以及固態(tài)的絕緣物質(zhì)。通過施加外部條件諸如電壓、溫度等，產(chǎn)生一定量的氣體，通過色譜分析油氣特征，測(cè)定甲烷、氫氧等成分判斷被測(cè)對(duì)象的狀態(tài)。比如通過測(cè)量二氧化碳和一氧化碳來測(cè)定老化現(xiàn)象中的碳含量、通過測(cè)試氫氣等測(cè)定油裂解的程度、通過測(cè)定甲烷、乙烷、丁烷的含量判斷被測(cè)對(duì)象溫度的異常、測(cè)定氣溫超過一千攝氏度時(shí)的乙炔等等措施都可以實(shí)現(xiàn)絕緣特征的測(cè)試。

比較而言，將絕緣特征之外的所有的測(cè)試都叫做是特性測(cè)試。該類測(cè)試主要進(jìn)行元器件特性的分析，比如變壓器線圈直流電阻試驗(yàn)、變比試驗(yàn)、跳合閘試驗(yàn)等。由于接觸不良和焊接問題，導(dǎo)電桿和繞組的測(cè)量數(shù)據(jù)可以直接說明斷路器、熔斷器等器件的工作狀態(tài)。例如斷路器導(dǎo)電回路中，每相中動(dòng)、靜觸頭間的接觸電阻的高低將會(huì)影響短路電流的關(guān)斷特征等等。

3牽引降壓變電所變壓器的預(yù)防性試驗(yàn)方法

將以牽引降壓變電所變壓器的預(yù)防性試驗(yàn)方法做具體說明，明確測(cè)試過程和具體注意事項(xiàng)。

3. 測(cè)量絕緣電阻、吸收比與極化指數(shù)

牽引降壓變電所中的變壓器繞組及套管的絕緣電阻的測(cè)量可以準(zhǔn)確的判斷變壓器的整體絕緣狀態(tài)，測(cè)試人員通過使用兆歐表等測(cè)試設(shè)備，能夠發(fā)現(xiàn)電力變壓器的絕緣缺陷，得到較為準(zhǔn)確的預(yù)防性試驗(yàn)數(shù)據(jù)。在測(cè)量過程中，需要將被測(cè)繞組接地，通常采用屏蔽法判斷絕緣性能。

在試驗(yàn)中，對(duì)高壓繞組進(jìn)行加壓測(cè)量時(shí)，對(duì)中壓、低壓繞組進(jìn)行屏蔽，將變壓器的外殼接地。此時(shí)絕緣電阻 R12和絕緣電阻 R13中無電流，相當(dāng)于斷路處理。測(cè)量回路線圈中流過的電流即為R10的測(cè)量電流。采用相同的方法可以得到其他絕緣電阻的阻值。

3. 介質(zhì)損耗因數(shù)的測(cè)量

在牽引降壓變電所內(nèi)，由于環(huán)境等影響，電場(chǎng)較為混亂，電氣設(shè)備出現(xiàn)絕緣介質(zhì)的介質(zhì)極化和電導(dǎo)滯后的現(xiàn)象，造成介質(zhì)損耗。一般采用高壓西林電橋測(cè)定損耗數(shù)據(jù)，通過判斷介質(zhì)損耗因數(shù)數(shù)據(jù)，方便檢修人員進(jìn)行換件處理或其他必要操作。

3. 耐壓試驗(yàn)和操作波試驗(yàn)

耐壓試驗(yàn)通過測(cè)定絕緣材料的耐壓范圍，確保在高強(qiáng)度電場(chǎng)中設(shè)備的工作能力，避免電擊穿等現(xiàn)象的產(chǎn)生。其試驗(yàn)的主要方法是將耐壓測(cè)試儀輸出的高電壓加在變壓器的殼體和繞組上，在加壓60S后進(jìn)行參數(shù)測(cè)定。操作人員在時(shí)間的把握上應(yīng)十分注意，以防不可逆損傷的發(fā)生。

操作波試驗(yàn)也是檢驗(yàn)變壓器耐壓能力的重要指標(biāo)，通過沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生的操作波電壓施加在被測(cè)對(duì)象上進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，得出耐壓能力的結(jié)論。

4、電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)的發(fā)展趨勢(shì)

電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)應(yīng)建立完善的技術(shù)檔案，為以后的狀態(tài)檢修創(chuàng)造條件。同時(shí)應(yīng)提高電力設(shè)備的質(zhì)量和運(yùn)行維護(hù)水平，大膽引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，推廣應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新設(shè)備和新工藝。

變電所降壓變壓器的安全運(yùn)行需要硬件上及時(shí)排除故障，保證電氣設(shè)備的功能完好，保證變電所的供電安全。在對(duì)變電所電氣設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，操作人員應(yīng)該嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)，膽大心細(xì)地進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，為變電所電氣設(shè)備的升級(jí)和維修保養(yǎng)提供強(qiáng)大的支撐，為國(guó)家電力系統(tǒng)的運(yùn)行提供保障。

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