試論電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)技術(shù)

王鏡博

【摘 ?要】本文首先介紹了高壓電氣試驗(yàn)技術(shù)的概念，分析了電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)技術(shù)，并探討了高壓電氣試驗(yàn)中存在的問題及其解決對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);高壓電氣試驗(yàn)技術(shù);問題;對(duì)策

高壓電氣試驗(yàn)是保證電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定的重要方法，它能有效檢測出電力系統(tǒng)中某一種設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)判斷設(shè)備中是否存在故障問題，以降低安全隱患。

一、高壓電氣試驗(yàn)技術(shù)的概念

高壓電氣試驗(yàn)是指運(yùn)用試驗(yàn)的方法來檢測高壓電氣設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，考核設(shè)備的可靠性，以保證高壓電氣系統(tǒng)能正常運(yùn)行。高壓電力系統(tǒng)試驗(yàn)可有效保障整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)整個(gè)高壓電氣設(shè)備檢修工作有著至關(guān)重要的作用。近年來，隨著科技的快速發(fā)展，出現(xiàn)了各種新設(shè)備、新技術(shù)及新試驗(yàn)方法，如紅外線技術(shù)、超低頻技術(shù)等。就當(dāng)前發(fā)展趨勢來看，電力系統(tǒng)設(shè)備將向著微型化、高效化、智能化方向進(jìn)步，而高壓電氣試驗(yàn)的發(fā)展趨勢是自動(dòng)化、科技化和信息化。

二、電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)技術(shù)

1、絕緣特性試驗(yàn)。絕緣特性試驗(yàn)在較低電壓下進(jìn)行，一般不會(huì)因累積效應(yīng)而造成設(shè)備損害，也不會(huì)冒破壞的風(fēng)險(xiǎn)，所以又稱非破壞性試驗(yàn)。絕緣特性試驗(yàn)不僅絕緣設(shè)備在出廠前做，在運(yùn)行中還定期做。比較歷次試驗(yàn)數(shù)據(jù)，判斷絕緣情況的演變，或根據(jù)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)，判斷絕緣合格或不合格。因此，這種試驗(yàn)又稱預(yù)防性試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)論不很明確。為了提高可信度，不僅要比較歷次試驗(yàn)記錄，還要從不同的試驗(yàn)結(jié)果，如絕緣電阻、介質(zhì)損耗因數(shù)、電壓分布、局部放電、油的氣相色譜分析等，對(duì)照分析來做出結(jié)論。

2、交接試驗(yàn)分類。在電力系統(tǒng)工作過程中，其中電氣設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，則對(duì)其故障的確定具有較大的隨機(jī)性與不確定性。因此，在對(duì)電氣設(shè)備的故障進(jìn)行檢測過程中，決不能只單純的對(duì)設(shè)備絕緣性進(jìn)行檢查，要對(duì)電氣設(shè)備的工作溫度是否過高等因素加以考慮。其中，設(shè)備工作溫度過高，會(huì)在一定程度上增加設(shè)備的電阻，或設(shè)備會(huì)因其它因素的存在而導(dǎo)致出現(xiàn)漏電等。因此，實(shí)施交接試驗(yàn)分類，有助于對(duì)故障電氣設(shè)備進(jìn)行有效的故障檢測。

3、交流耐壓試驗(yàn)。在檢測電氣設(shè)備過程中，交流耐壓試驗(yàn)的實(shí)施是其中較為便捷的方法，并具有極為有效的檢測效果，同時(shí)極大地防止相關(guān)電力事故的出現(xiàn)。同時(shí)，對(duì)交流耐壓試驗(yàn)而言，同樣具有一定的弊端，即在使用交流耐壓試驗(yàn)過程中，會(huì)在一定程度上對(duì)故障設(shè)備有著激化作用。換言之，即在交流耐壓試驗(yàn)過程中會(huì)導(dǎo)致被檢測電氣設(shè)備的故障加重。因此，在實(shí)施交流耐壓試驗(yàn)前，需對(duì)有關(guān)電氣設(shè)備加以必要的測試，確保電氣設(shè)備的有關(guān)指標(biāo)能獲得準(zhǔn)備的掌握，以此來降低交流耐壓試驗(yàn)對(duì)設(shè)備的絕緣損害。

4、直流耐壓試驗(yàn)。對(duì)設(shè)備絕緣性而言，直流耐壓試驗(yàn)時(shí)所需的高電壓具有關(guān)鍵作用。這種試驗(yàn)可同漏電試驗(yàn)一起進(jìn)行。直流耐壓試驗(yàn)具有很多交流電壓所不具備的優(yōu)點(diǎn)，比如其具有對(duì)設(shè)備的絕緣傷害小、試驗(yàn)使用設(shè)備較簡便靈巧，最重要的一點(diǎn)是這種試驗(yàn)可發(fā)現(xiàn)設(shè)備的局部缺陷，這樣就增加了設(shè)備故障檢測的準(zhǔn)確度。但直流耐壓試驗(yàn)具有一定程度的局限，在這種試驗(yàn)中，絕緣內(nèi)部處于交、直流電壓下致使電壓分布不合理，導(dǎo)致絕緣測試不具有代表性。

5、變壓比測試。電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一就是變壓比測試，它能有效驗(yàn)證變壓比與變壓器，其主要內(nèi)容包括：1）將變壓比與變壓器控制在合理范圍內(nèi);2）檢驗(yàn)開關(guān)接線是否正確;3）檢測變壓器是否有短路現(xiàn)象。電壓比測試過程為：首先，在變壓器的一端接入高電壓，接連連接開關(guān)，并在某線圈上間接接入電壓表，測量電壓。其次，將變壓器二次接入電壓表，測量電壓，打開開關(guān)，使兩塊電壓表同時(shí)讀數(shù)。最后，換算數(shù)值，了解變壓比，有效進(jìn)行變壓比測試。

三、高壓電氣試驗(yàn)中存在的問題

1、高壓電氣試驗(yàn)中的引線問題。在電力系統(tǒng)中，高壓電器引線試驗(yàn)中主要存在兩方面的問題。1）避雷針的引線試驗(yàn)中，若在操作中出現(xiàn)拆除不當(dāng)?shù)葐栴}，不但影響避雷針的正常使用，導(dǎo)致電流、電壓等試驗(yàn)參數(shù)不準(zhǔn)確，嚴(yán)重時(shí)會(huì)威脅到操作人員的生命和其他電氣設(shè)備的安全。2）引線絕緣帶的問題。實(shí)驗(yàn)過程中必須將引線上的絕緣帶完全去除，否則就相當(dāng)于對(duì)一個(gè)電阻進(jìn)行電力試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果自然會(huì)相差甚遠(yuǎn)。

2、高壓電氣試驗(yàn)中由于電壓等級(jí)不同而引發(fā)的問題。因介質(zhì)損耗因數(shù)的測量數(shù)據(jù)會(huì)受到電壓的影響，在進(jìn)行高壓電氣試驗(yàn)的過程中，電壓的等級(jí)不同會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)損耗因數(shù)發(fā)生變化，電壓級(jí)別越高，介質(zhì)損耗因數(shù)就越小。出現(xiàn)這種情況的原因是，在耦合的電容器中的元件是進(jìn)行串聯(lián)的，在接觸的過程中存在著不穩(wěn)定的情況，氧化層能在低壓情況下保持完好，從而使接觸電阻增大，介質(zhì)的損耗也會(huì)隨著增大;氧化層在高壓的情況下會(huì)遭到破壞，此時(shí)接觸電阻就會(huì)減小，介質(zhì)的損耗也會(huì)隨之減小。

3、接地問題。在電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)設(shè)備及被試驗(yàn)設(shè)備的接地問題一直干擾著高壓電氣試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。由于高壓電氣接地的質(zhì)量問題，懸浮電位的影響導(dǎo)致絕緣材料電介質(zhì)介損增大。電容器設(shè)備受到嚴(yán)重影響，可能會(huì)造成電壓互感器過度損耗或耦合電容器無法正常工作等問題。

四、電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)技術(shù)問題的解決對(duì)策

1、引線問題措施。在進(jìn)行高壓電氣試驗(yàn)時(shí)，引線問題要引起高度重視。在高壓電氣試驗(yàn)中引線具有關(guān)鍵性作用，由于絕緣帶具有極大電阻，為了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性需對(duì)絕緣帶進(jìn)行拆除并清理干凈，并且接頭表面的氧化膜及銹污一定要刮磨清理，從而使高壓電氣試驗(yàn)設(shè)備能正常工作。對(duì)避雷器引線問題，要對(duì)工作人員進(jìn)行嚴(yán)格培訓(xùn)，在安裝避雷器后能對(duì)避雷器引線做出正確可靠連接，避免發(fā)生避雷器引線問題影響避雷效果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2、規(guī)范電壓試驗(yàn)操作。在進(jìn)行電壓試驗(yàn)過程中，應(yīng)規(guī)范電壓試驗(yàn)的操作，以此來保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。電壓在設(shè)置參數(shù)的過程中，需要結(jié)合行業(yè)技術(shù)規(guī)范，在對(duì)介質(zhì)損失程度進(jìn)行測試時(shí)，在理論上電壓越大，電阻會(huì)逐漸降低，但提升的電壓會(huì)造成電容燒毀的情況出現(xiàn)，因此在進(jìn)行高壓電試驗(yàn)過程中，一定要按照規(guī)范制定合理的試驗(yàn)電壓，從而保證電容介質(zhì)及氧化層處于正常工作狀態(tài)。首先，要重視電壓對(duì)電阻產(chǎn)生的不良影響。若雙臂電橋的電壓較低，會(huì)產(chǎn)生大量電阻;若雙臂電橋的電壓較高，則會(huì)擊穿氧化膜，從而造成不良影響。其次，要重視電壓對(duì)電容介質(zhì)損耗產(chǎn)生的影響。若試驗(yàn)電壓一直處于穩(wěn)步提升的狀態(tài)，將會(huì)造成電壓過高氧化層熔化的情況出現(xiàn)，這也對(duì)高壓電氣試驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生不良影響。

3、接地問題措施。在高壓電氣試驗(yàn)過程中，極易出現(xiàn)接地問題，這也是一大難點(diǎn)，會(huì)對(duì)高壓電氣試驗(yàn)質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響，電力系統(tǒng)中的介質(zhì)、電壓互感器損耗大幅度增加，電容器也存在安全隱患，從而影響其穩(wěn)定運(yùn)行。針對(duì)此情況，在解決接地問題中，電氣試驗(yàn)人員必須綜合分析多方面影響因素，準(zhǔn)確把握高壓電氣試驗(yàn)中出現(xiàn)接地問題的具體位置，以及把握電力系統(tǒng)端子接地具體情況，看其是否出現(xiàn)“遺漏”等問題，客觀分析相關(guān)位置出現(xiàn)接地問題的具體原因，有效解決。若在進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，電氣試驗(yàn)人員需根據(jù)具體規(guī)定，客觀測量出現(xiàn)接地問題后的電容具體強(qiáng)度，電流強(qiáng)度、大小等，客觀判斷當(dāng)下電力系統(tǒng)電壓具體運(yùn)行狀況，進(jìn)而從根源上解決接地問題。

五、結(jié)語

綜上所述，高壓電氣試驗(yàn)是指對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行情況或設(shè)備絕緣性能的好壞進(jìn)行試驗(yàn)。為了發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備中存在的問題，保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行，必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行高壓電氣試驗(yàn)，并通過安全有效的舉措，保證電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐘貴和.試論電力系統(tǒng)中高壓電氣試驗(yàn)技術(shù)[J].科技展望，2017（05）：172.

（作者單位：內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司薛家灣供電局）