高壓電氣試驗(yàn)在電力系統(tǒng)中的重要性分析

王曉華 劉玉飛

【摘 要】通過試驗(yàn)采集變壓器等電氣設(shè)備和材料在高電壓下的各項(xiàng)電氣參數(shù)，評(píng)估其耐高壓、絕緣性能是否滿足需要，是保障電氣系統(tǒng)運(yùn)維常用的技術(shù)手段。本文基于對(duì)高壓電氣試驗(yàn)原理、目的以及試驗(yàn)對(duì)象的介紹，分析了其對(duì)于電力系統(tǒng)的重要性，進(jìn)而探討了如何在試驗(yàn)過程中既達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康?，獲得客觀準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果，又確保試驗(yàn)人員、電氣設(shè)備以及電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

【關(guān)鍵詞】高壓電氣試驗(yàn);狀態(tài)檢測(cè);故障預(yù)防;電力系統(tǒng)

引言

電力系統(tǒng)中存在大量的電氣設(shè)備、不同材質(zhì)的材料及裝置，而每個(gè)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)電氣特性與絕緣性能異常都有可能引發(fā)系統(tǒng)運(yùn)行故障，甚至導(dǎo)致關(guān)鍵變配電設(shè)備、設(shè)施的損壞。因此，在相關(guān)設(shè)備、裝置等投入使用前、運(yùn)行一定時(shí)間后，都需要按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范實(shí)施高壓電氣試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和評(píng)估，確保所有設(shè)備、設(shè)施處于理想狀態(tài)。

一、電力系統(tǒng)高壓電氣試驗(yàn)原理和目的

（一）試驗(yàn)?zāi)康?/p>

在電力系統(tǒng)中的設(shè)備、線纜等的生產(chǎn)、安裝以及使用過程中，由于機(jī)械或工藝性損傷、環(huán)境腐蝕以及老化等原因，導(dǎo)致部分環(huán)節(jié)的性能下降、絕緣性能不可靠。因此，在電力系統(tǒng)的運(yùn)維檢修過程中需要通過試驗(yàn)手段準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)關(guān)鍵設(shè)施、設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性，以量化的指標(biāo)衡量和預(yù)測(cè)變壓器、開關(guān)等是否會(huì)發(fā)生故障，以便及時(shí)采取措施進(jìn)行維修和預(yù)防[1]。在試驗(yàn)時(shí)需要使用專業(yè)設(shè)備，對(duì)電氣系統(tǒng)中的各類電氣裝置、設(shè)備等逐級(jí)施加高電壓，采集不同電壓等級(jí)下的電阻、漏電流等電氣參數(shù)，進(jìn)而按照相關(guān)原理計(jì)算、評(píng)估電力設(shè)施、設(shè)備等核心器件的絕緣、電氣性能是否符合系統(tǒng)運(yùn)行要求，并且根據(jù)對(duì)絕緣壽命等的評(píng)估結(jié)果安排運(yùn)維工作，對(duì)出現(xiàn)絕緣性能劣化跡象的設(shè)備進(jìn)行密切監(jiān)控，并且適時(shí)更換維修系統(tǒng)設(shè)備。

（二）試驗(yàn)原理

高壓電氣試驗(yàn)通常用于電力設(shè)備的出廠、安裝前以及檢修時(shí)的性能檢測(cè)，在電力系統(tǒng)處于運(yùn)行中時(shí)，則根據(jù)相關(guān)管理規(guī)范，對(duì)在特定電壓、外部環(huán)境下達(dá)到一定使用時(shí)間的設(shè)備進(jìn)行高壓試驗(yàn)，評(píng)估其剩余壽命并決定是否需要維修或更換。根據(jù)試驗(yàn)對(duì)象的結(jié)構(gòu)、額定電氣參數(shù)及運(yùn)行原理，需要使用相應(yīng)的試驗(yàn)設(shè)備并設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范的技術(shù)方案。試驗(yàn)設(shè)備主要是交流或直流電機(jī)、數(shù)據(jù)記錄分析設(shè)備等。目前專用高壓電氣試驗(yàn)設(shè)備的研發(fā)取得了很多成果，集成了最新計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制等方面技術(shù)的設(shè)備，不僅能夠更加精準(zhǔn)的控制試驗(yàn)加壓過程，自動(dòng)采集各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、記錄環(huán)境參數(shù)并迅速得出檢測(cè)結(jié)果，而且有利于試驗(yàn)過程中的人員與設(shè)備安全。此外，對(duì)于電力系統(tǒng)中的在用設(shè)備，必要時(shí)還能實(shí)現(xiàn)帶電在線試驗(yàn)和檢測(cè)，減少斷電帶來的損失。

二、高壓電氣試驗(yàn)的意義

（一）掌握電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以維持系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定

由于電力系統(tǒng)規(guī)模日益龐大且相關(guān)設(shè)備、設(shè)施分布的環(huán)境條件各異，因此一方面任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障都會(huì)影響較大范圍的供電質(zhì)量，另一方面處于相對(duì)惡劣環(huán)境下或本身有質(zhì)量瑕疵的設(shè)備，在運(yùn)行過程中率先出現(xiàn)性能劣化。因此，及時(shí)通過檢修過程中的高壓電氣試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，采取密集監(jiān)控和維修措施，掌控所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，科學(xué)的安排運(yùn)維計(jì)劃并維持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行[2]。因此，高壓電氣試驗(yàn)是評(píng)估電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性、規(guī)劃設(shè)計(jì)運(yùn)維技術(shù)方案與監(jiān)管措施的基礎(chǔ)。

（二）提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性

基于保障供配電安全、降低故障發(fā)生頻率以及準(zhǔn)確評(píng)估電力設(shè)備的壽命，高壓電氣試驗(yàn)?zāi)軌蛉嫣岣唠娏ο到y(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。首先，通過高壓電氣試驗(yàn)?zāi)軌蚣皶r(shí)發(fā)現(xiàn)相關(guān)設(shè)備、設(shè)施的安全隱患，及時(shí)安排維修或更換避免發(fā)生系統(tǒng)運(yùn)行故障[3]。與此同時(shí)，由于在故障發(fā)生前修復(fù)了系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，也排除了因系統(tǒng)核心設(shè)備故障帶來的更多電力設(shè)備、設(shè)施損壞的危險(xiǎn)，保護(hù)了運(yùn)維人員的安全，等同于挽回了巨大的潛在經(jīng)濟(jì)損失。其次，由于利用高壓試驗(yàn)可以精準(zhǔn)評(píng)估變壓器等重要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、預(yù)測(cè)其使用壽命，因此能夠充分挖掘電力系統(tǒng)中各類設(shè)備的使用價(jià)值，避免因安全第一原則而過早將設(shè)備更換和報(bào)廢，相當(dāng)于提高了系統(tǒng)中資源的利用率，減少了運(yùn)維支出。

三、高壓電氣試驗(yàn)注意事項(xiàng)

雖然高壓電氣試驗(yàn)對(duì)保障電力系統(tǒng)運(yùn)行安全意義重大，但試驗(yàn)本身卻存在多方面風(fēng)險(xiǎn)。如果沒有科學(xué)的試驗(yàn)方案和計(jì)劃不僅無法保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠，還會(huì)造成設(shè)備損壞、影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行或帶來人身傷害。因此，應(yīng)從以下幾方面確保高壓電氣試驗(yàn)順利完成：

（一）針對(duì)試驗(yàn)對(duì)象特點(diǎn)設(shè)計(jì)技術(shù)方案

由于高壓電氣試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)對(duì)象而言具有一定風(fēng)險(xiǎn)，因此應(yīng)在試驗(yàn)前全面搜集其電氣參數(shù)、基本工況以及檢修、檢測(cè)記錄等資料，進(jìn)而根據(jù)檢測(cè)目的設(shè)計(jì)試驗(yàn)技術(shù)方案。首先根據(jù)其額定與實(shí)測(cè)電氣參數(shù)選擇相匹配的試驗(yàn)設(shè)備，安照相關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)加壓等級(jí)、時(shí)間等試驗(yàn)參數(shù)。其次，還要考慮試驗(yàn)場(chǎng)地的環(huán)境特點(diǎn)、檢測(cè)對(duì)象在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的位置及其與周邊設(shè)備的邏輯關(guān)系，從而規(guī)劃需要斷電的范圍、應(yīng)急管理以及安全保障措施等，保障試驗(yàn)?zāi)軌蝽樌瓿伞?/p>

（二）按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范完成試驗(yàn)過程

高壓電氣試驗(yàn)有十分完善的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)范，而依據(jù)相應(yīng)規(guī)范完成試驗(yàn)過程才能既保障試驗(yàn)結(jié)論的客觀精確，又不會(huì)損壞設(shè)備或傷及試驗(yàn)人員[4]。因此，當(dāng)試驗(yàn)開始前應(yīng)首先確保試驗(yàn)操作人員了解試驗(yàn)計(jì)劃、具體流程。其次，所有人員應(yīng)有明確的分工與協(xié)作關(guān)系，一方面保障每個(gè)試驗(yàn)步驟的規(guī)范操作，由技術(shù)人員相互配合進(jìn)行加壓、觀測(cè)與記錄，讓試驗(yàn)有序進(jìn)行并保證數(shù)據(jù)的精確度。另外還要有專人維護(hù)現(xiàn)場(chǎng)秩序、調(diào)度人員設(shè)備并監(jiān)督試驗(yàn)過程，從而保障電力系統(tǒng)、試驗(yàn)設(shè)備以及人員安全。

四、結(jié)束語

隨著電力系統(tǒng)中精密設(shè)備越來越多，為了確保運(yùn)行穩(wěn)定并降低故障率，利用高壓電氣試驗(yàn)定期評(píng)估各種設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)越發(fā)重要。而目前試驗(yàn)設(shè)備逐漸實(shí)現(xiàn)加壓、數(shù)據(jù)采集與分析處理功能的集成化，能夠十分便捷高效的完成在線試驗(yàn)與檢測(cè)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]佚名.電力系統(tǒng)高壓電氣試驗(yàn)技術(shù)問題的重要性探究[J].科技風(fēng)，2018，364（32）：162-162.

[4]呂全新.電力系統(tǒng)高壓電氣試驗(yàn)技術(shù)及其重要性探討[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2017（34）：41-42.

作者簡(jiǎn)介：

王曉華（1984-05）女，漢族，河北石家莊，從事高壓試驗(yàn)工作。

（作者單位：1、國網(wǎng)河北省電力有限公司檢修分公司;2、石家莊市毫末建筑設(shè)計(jì)有限公司）