高壓電氣設備交接試驗研究

孔凡成，趙鑫悅

（云南云鋁涌鑫鋁業有限公司，云南 建水 654399）

隨著社會的不斷進步，用電負荷的不斷增加，電網的潮流量越來越大，甚至一些地區已經出現電能供應不足的狀況，一些城市或農村在極端天氣下只有采取選擇性停供負荷的方式降低電網的用電負荷，以保證重要負荷的連續性供應，及電網的安全運行。為了保證電網的良性改擴建，高壓電氣設備在投運前必須進行交接試驗，對高壓電氣設備的各項絕緣性能、安裝質量進行測試，以防止高壓電氣設備在投運過程中及將來的運行中出現設備事故，引發較大的電網事故，最終造成人員傷亡和經濟損失。高壓電氣設備作為電網連接的紐帶，不僅承擔著輸送負荷的主要任務，還承擔著保護電網安全運行的主要任務。

1 電力設備高壓電氣試驗簡介

電力設備高壓電氣試驗的類型主要分為出廠試驗、交接試驗和預防性試驗，出廠試驗的目的是檢驗電氣設備的設計和制造過程的質量，防止質量缺陷，為保證設備的運行奠定了基礎。出廠試驗是針對高壓電氣設備的制造是否符合相關電力運行標準而開展的一項試驗，出廠試驗標準要高于交接試驗和預防性試驗，是今后設備運行的基礎參考數據。交接試驗的目的是在高壓電氣設備運行前，檢查設備是否符合電力設備國家或行業的技術標準，經檢驗合格后方可投入使用。預防性試驗在測試電氣設備時，也起著非常重要的作用，這不僅是設備投入運行前，而且在設備運行過程中也需要定期檢查。除了上述三個試驗，根據試驗內容，高壓電氣試驗可分為特性試驗和絕緣試驗。絕緣試驗是非常重要的，絕緣試驗達不到標準的電氣設備投入電網勢必會引發電網事故，絕緣試驗本身具有一定的破壞性，試驗過程不當會造成設備損壞，因此，絕緣試驗的開展需要做好一切可能的安全措施。特性試驗是針對電氣設備的操作性能和運行性能開展的試驗，是檢測電氣設備操作性能和運行性能的重要手段，特性試驗達不到標準的設備投入運行同樣會引發電網事故，因此，務必要引起重視。

2 現場部分交接試驗項目分析

2.1 回路電阻測試

微歐姆表或低壓電橋可直接測量電路的電阻，該測量方法直觀和方便。它的缺點是開關觸頭之間的電阻非常小，測量會損壞接觸表面上的氧化膜，這會導致較大的誤差。因此，不建議使用此方法來測量高壓電路中的電阻。但可以使用毫伏表測量開關觸頭之間的電阻，然后，使用歐姆定律確定電路中開關之間的電阻。而采用毫伏表測量時應注意，通過測試的直流回路使用的電流通常是100A，測試的電氣回路載流量應該大于2×100A（如果測試產品的額定電流很低，可以減小測試電流）。采用毫伏表測量回路電阻時，必須保障電路始終處于通路，否則，會損壞毫伏表。

2.2 開關動特性測試

開關的分斷速度是滅弧的重要條件之一，直接影響開關的分斷能力。開斷速度低，滅弧時間延長，觸頭燒損增大，導致開關損壞。如果開關速度過高，開關的機械力和沖擊力會受到很大影響，開關元件容易損壞，開關的使用壽命會降低。當開關速度過高到一定值時，短路電流不強，反而有危害，高壓開關的分合閘速度必須根據產品的技術要求控制在要求的范圍內。因此，在電氣設備投入運行前，對高壓開關的特性進行測量是必要的。

目前，國內高壓開關生產廠家和用戶普遍采用的測量開關分合閘速度的方法是光學示波器測速法。記錄儀由滑動塊和滑動觸頭兩部分組成，有直線和圓弧兩種類型。滑動塊由等厚度的絕緣片和導電片組成，滑動觸頭與導電桿（操作桿或拐杖）連接。當動觸頭移動時，示波器振蕩器的電流依次變化，示波器上顯示幾組高低波。根據滑動塊的寬度間隔，確定帶隙面積和相應的時間來計算速度。這種方法比較準確，但滑塊是平的，各尺寸的誤差比較小，導致滑塊的接觸點較多，造成波形失真。另外，轉速表可以用于高速開關測量。轉速表采用專用計算機系統和紅外傳感器、配光柵尺等對高壓開關自動調速進行測量和記錄。

為保證高壓開關的可靠性，國家有關標準明確規定，斷路器及其操動機構應連續開閉，在規定的工作電壓和壓力下正確可靠地工作50次，操作順序如下：（1）在最低工作電壓下工作5次（液壓和氣動操作機構在最高工作壓力下工作）。（2）在最高工作電壓下（液壓和氣動操作機構在最低工作壓力下工作）各5次。（3）斷路器的自動脫扣裝置應能在操動機構合閘驅動元件的定點位置，通過額定工作電壓的65%，試驗3次應正常。（4）在產品技術條件規定的額定工作電壓和其他時間，操作加壓設備并關閉操作。（5）在機械操作的整機型式試驗中，選擇常開開關，不在同一組輔助開關和常閉自由觸點中，監測聲或光信號。帶手動的斷路器操作必須用手連續操作50次。試驗判斷：試驗過程中，試驗產品應正常開關到位，無卡滯現象。輔助開關箱聯鎖裝置在整個試驗過程中應投切正常，否則，判定為不合格。機械壽命試驗應在出廠時進行（根據生產線的技術條件）。如發現異常現象，處理后應重新進行試驗，但試驗次數應從零開始，用戶完成安裝并進行試驗后，可按安裝手冊的要求使用。

2.3 局部放電試驗

為了成功地將電壓提高到規定值，避免功率消耗，當電源接收到過多的無功功率時，應對試驗回路的無功功率進行補償。針對高壓變壓器等效電容難以測量，升壓過程中存在電容上升效應的實際情況，需要配置足夠的電抗裝置和可調電抗器，以尋求最佳的無功補償。

為了準確測量變壓器的內部放電量，應盡量消除外部信號的干擾。首先，要求試驗設備無局部放電特性，包括發電機組、變壓器、電抗器等試驗設備。技術協議中應規定設備應滿足現場要求。其次，現場配備必要的局部抗干擾設備。外部干擾信號可能來自三個方面：測試電源、空間和接地網。可配置1臺隔離變壓器、空間電磁干擾抑制技術和單點接地可以解決這一問題。

3 試驗的注意事項

為保障電氣設備試驗的安全高效開展，一方面要，研究和應用新的交接試驗技術，采用傳統方法，不僅浪費時間，而且會造成試驗過程中的能源浪費；另一方面，要嚴格按照試驗程序開展試驗。

3.1 應用的試驗器材

近年來，隨著科學技術的快速發展，新的試驗裝備層出不窮，一方面，操作變得更加簡單，大大縮短了試驗時間；另一方面保護功能更全面，有效地避免了試驗過程中的安全風險。在將來的電氣設備試驗發展過程中，還要加強對新型試驗器材的研究和探索，積極尋找更加安全高效的試驗方法。企業在選擇高壓開關試驗設備時，也應該多了解新的試驗方法，采用新的裝備、新的工具，進一步提高試驗的效率和安全性。

3.2 電氣交接試驗的試驗程序

電氣交接試驗必須嚴格按照標準操作和操作流程執行，操作應以作業指導書規定的標準程序形式有效地應用于日常工作中。主要內容包括編制試驗技術方案、操作人員和試驗人員的技術要求、安全防護設備檢測、試驗控制方法、安全文明施工和環境管理等。在高壓電氣交接試驗階段，對已安裝的電力設備進行試驗時，要結合設備的具體情況，確定本階段的試驗方式，試驗開始前，必須確認試驗設備的接線完全正確，方可進行試驗工作。交接試驗的實施貫穿于電氣設備安裝的全過程，每次交接試驗的完成都表明階段性工作的成功。

4 結語

綜上所述，高壓電氣設備作為連接發電廠和用戶的紐帶，承擔著電網負荷輸送的主要任務，是電力系統不可或缺的重要組成部分。高壓電氣設備的交接試驗是保證設備安全投運的最后一步，為后續電網的安全運行提供有力的保障。