徐天偉 解利俊
河北鋼鐵集團礦業有限公司石人溝鐵礦 河北唐山 064200
電力設備預防性試驗是保證電力系統安全穩定運行的方法之一。我國一直把預防性試驗規程作為電力系統絕緣監督的主要依據。電力系統常見的設備比如發電機,電力變壓器,電抗器,互感器,開關設備,直流屏,套管,絕緣子,電力電纜,電容器,避雷器,母線,二次回路,接地裝置等都需要定期的預防性試驗。我們在平時的巡視中有些設備的潛在故障是發現不了的。比如變壓器經過短路沖擊后,變壓器的繞組非常容易造成變形。而輕微的變形是不會引發變壓器像有什么保護動作之類的可以觀測出的現象,那么如果這臺變壓器長時間的帶傷運行就有可能導致繞組短路的事故。如果我們能夠定期對其試驗,那么就可以發現這些潛在的問題。同樣的道理,定期對變壓器油采樣試驗分析,也可以提前發現一些故障。電氣預防性試驗是電氣設備運行管理工作的重要組成部分。電氣預防性試驗能排除隱患、保障安全。
電氣預防性試驗依據對被試設備絕緣的危險性可分為非破壞性試驗和破壞性試驗兩大類。非破壞性試驗是指在低于或接近額定試驗電壓的情況下或用其它不損傷設備絕緣的方法來測量絕緣的各種特性,進而判斷絕緣內部缺陷而進行的試驗,它主要包含測量絕緣電阻試驗、直流電阻試驗和直流泄露電流試驗等電氣試驗項目。破壞性試驗是指在高于額定電壓的情況下對設備進行的電氣試驗,試驗時在設備絕緣結構上加上一定的試驗電壓,檢驗絕緣對此電壓的耐受能力,也叫耐壓試驗,它主要包含交流耐壓實驗和直流耐壓試驗。
直流電阻試驗主要是對感性負載進行的直流電阻測量,比如測量變壓器繞組的直流電阻,這是一項快捷而有效的測試繞組絕緣和電流回路連接狀態的試驗,其能準確反映因生產質量不良或外部環境導致的接頭開焊、引出線開斷、匝間短路、接觸不實等缺陷,通過直流電阻的數值,可以判斷變壓器中各相繞組直流電阻是否處于正常的狀態,三相繞組是否平衡。
絕緣電阻是指絕緣物在規定條件下的直流電阻,是電氣設備與線路最基本的指標,測量電氣設備絕緣電阻是檢測其絕緣性能最簡便的方法。當電氣設備設施處于停用、備用和存放后,都常出現受潮、積灰的現象,其會對電氣設備的絕緣情況造成影響;長期使用的電氣設備,絕緣層有可能出現老化或接線端線松弛的問題。通過測量電氣設備的絕緣電阻,能靈敏反映出絕緣情況,可及時有效的發現設備受潮、臟污、擊穿絕緣層和過熱老化等問題。
直流泄露電流試驗是指測量電氣設備在分階段加大直流電壓作用下的泄漏電流值,而直流耐壓試驗是在直流泄漏電流試驗的基礎上,對電氣設備施加高于幾倍工作電壓情況下,經歷一定時間間隔的抗電強度試驗。直流泄露電流及直流耐壓試驗在試驗前需要對被試設備進行表面的清潔與干燥,要求高壓端導線和接地端要保持一定安全距離,進行試驗過程中根據微安表來指示數據,可實時監控絕緣狀況,靈敏度很高。直流耐壓試驗與交流耐壓試驗相比而言設備較輕便,也可以兼做泄漏電流試驗,便于發現電氣設備的局部缺陷問題。
交流耐壓試驗是鑒定電氣設備絕緣強度最直接和最有效的方法,對研判電氣設備是否繼續運行具有決定性的意義。交流耐壓試驗比起直流耐壓而言,其能更好的模擬被試驗設備在實際生產運行中承受過電壓的情形,這就能更有效地發現一些被試驗設備的局部缺陷。因為交流耐壓試驗的試驗電壓常常比運行電壓高很多,這對絕緣不良的被試驗設備來說是一種破壞性試驗,所以在進行此項試驗前應先要進行測量絕緣電阻、直流電阻、直流泄露電流和直流耐壓等試驗,初步檢查絕緣的狀況。當發現絕緣有缺陷時,應先分析處理后再開展交流耐壓試驗。
預防性試驗中非破壞性試驗所施加的電壓較低,不會損傷電氣設備的絕緣性能,可以判斷其絕緣狀態,及時準確發現可能的電氣隱患;而破壞性試驗所加電壓較高,考驗比較嚴格,保證電氣設備具有一定的絕緣裕量,能暴露出那些危險性大的集中性缺陷,但在試驗中可能給設備絕緣造成一定的損傷。破壞性和非壞性試驗各司其職,從不同的方面反映絕緣缺陷的性質,為了避免破壞性試驗對設備絕緣的破壞而增加修復問題的難度,破壞性試驗應處于非破壞性試驗之后進行,當非破壞性試驗測量出來的試驗數據有問題,則必須進行排查且消除隱患后再開展破壞性試驗。
電氣預防性試驗的試驗數據和結果分析的準確性不僅與電氣試驗人員的技術水平和經驗有直接關系,也與采用的試驗儀器和試驗方法有關。準確的試驗數據為正確的分析做鋪墊,而使用性能優良的試驗儀器是準確的試驗數據的必要條件。每一種試驗儀器和試驗方法都有自身的原理與特點,在做實驗分析時必須考慮這些因素。當試驗數據出現異常時,要確認試驗數據是否在誤差允許范圍內,并對不同的測量數據進行分析,另外可根據設備結構特點,對設備部件進行一定的拆解試驗,方便進一步查明缺陷的范圍,對電氣設備缺陷作出判斷并及時消除。在試驗中要嚴格執行試驗規程,應考慮設備的新舊程度和運行環境,并對試驗數據應進行全面分析,掌握電氣設備絕緣性能的變化規律,提高電氣設備的安全管理水平。
在電氣設備的日常維護檢修作業中,必須嚴格執行《電力設備預防性試驗規程》,定期對電氣設備進行預防性試驗,根據電氣設備特性選取試驗方法,安排好試驗順序,做好試驗數據的采集與分析,發現并消除設備隱患。加強技術創新,提高電氣試驗技術水平,利用科學的態度,精準的研判分析,保障電氣設備質量,做好電氣設備的全生命周期管理。