變電站高壓電氣試驗設備現狀及技術改進分析

中海油能源發展裝備技術有限公司 趙 準

我國供電能力之所以得到了較大的提升，其主要是由于我國社會經濟發展越來越先進，進一步增加了發電站和供電工程建設數量。為了能夠有效確保變電站更加安全且平穩地運行，有關工作者在進行管理工作時，一定要強化對變壓器等高壓電氣設備的監督管理，進一步做好高壓電器測試工作，以此來確保所使用的裝置具有良好的絕緣性能。

高壓電氣設備是電網的重要組成部分，相關單位在變電站運行過程中必須配備足夠的技術力量，除按照標準規范要求對高壓電氣設備進行定期試驗外，還應做好電氣設備的日常運行維護、數據收集保存工作。高壓電氣試驗能夠有效檢測高壓電氣設備的性能、運行及絕緣情況，并能夠及時地對現存的一些安全問題進行排查，從而將隱患在萌芽階段就被消除，對高壓電氣設備運行時的故障，起到了非常有效地預防效果。

1 開展高壓電氣試驗的重要性及高壓電氣試驗設備現狀

電氣設備在運行中容易受震動、溫度、電磁場、粉塵、機械外力、化學作用、水分等因素影響，使絕緣出現老化或局部損傷并逐步發展為事故，為了能夠有效保障電氣設備在運行過程中的安全性，定期進行高壓電氣試驗是非常有必要的[1]。

首先，通過對電氣設備進行高壓試驗了解電氣設備的運行狀態，通過試驗數據分析對比，能夠及時發現電氣設備在運行中出現的各種潛伏性缺陷和安全隱患，根據缺陷或安全隱患的嚴重程度制定合理有效的解決方案，提前安排對不合格的電氣設備檢修或進行更換，將設備故障率降至最低，確保電網電氣設備得以安全且穩定的運行；其次，通過開展高壓電氣試驗，讓電氣人員及時了解設備情況，預知設備運行狀態，提前采購儲存備品備件，配備檢修工具或人員統籌安排檢修時間，有利于提升維修與檢修人員的工作效率，進而為后續的工作開展提供了重要參考依據。

在檢測變電站的過程中，高壓電氣試驗設備是一種重要的檢測工具，它所發揮的作用主要有及時對變電設備問題進行發現與維修，有效避免一些重大安全事故問題的發生、確保變電站能夠安全穩定運轉[2]。此外，相關檢修人員在檢修的過程中，通過運用高壓電氣試驗設備能夠更好地去了解電網電氣設備的性能，有效提升檢修人員的檢修的能力，并大大縮短電氣設備的檢修時間。

1.1 常規電氣試驗現狀

常規電氣試驗如變壓器變比測量、直流耐壓試驗、絕緣電阻及吸收比測量、工頻耐壓試驗、介質損耗角測量、直流電阻測量等都需要在設備停電的狀態下進行測量，需要提前制定停電作業計劃，按照規范要求定期對高壓電氣設備進行試驗。由于大部分電氣試驗需要在設備退出運行后方可進行，為了保證電氣運行的連續性，及時發現設備可能出現影響安全運行的隱患，防止隱患逐步發展為事故，部分電氣設備采用在線監測或帶電測量，如局部放電檢測、絕緣檢測等，作為高壓試驗的重要數據參考；通過對在線監測設備連續或定時監測的數據的分析，數據發展趨勢有異常的設備可提前停電進行高壓試驗檢測，數據分析沒有問題的設備經過批準可適當延期進行高壓試驗。

1.2 常規試驗設備現狀

常規試驗設備（如絕緣表、直流電橋、介質損耗角測試儀、變壓器變比測試儀、直流高壓試驗設備）在我國的高壓器試驗中應用是比較廣泛的，其主要的原因是因為這種設備所消耗的成本較少，操作起來也比較簡單、方便。但在高壓電氣試驗中，使用常規設備進行技能型試驗工作還存在一些不足，主要表現為檢測數據存在較大的誤差，試驗質量與效率比較低[3]。造成這種問題出現的主要原因是因為常規試驗設備一個設備測量一組數據，測量數據較為獨立、不能進行智能化分析，再加上該設備在試驗過程中無法進行電子化試驗工作，最終造成了一些有利的數據信息無法及時上傳、無法進行綜合分析，同時在對這些數據進行分析的工程中也未能充分利用現代化軟件，在一定程度上使得試驗效果并不理想。

1.3 高壓程控電氣試驗現狀

一般情況下，在高壓程控電器測試時必須采用一些移動裝置作為輔助工具。目前在測試過程中所采用較多的是高壓程控電氣設備試驗車，而這種客車在配置方面都有著較高的性能和技術水平。同時在測試的過程中，有關測試人員還能夠接入一些設備電纜，并設置相對應的試驗設備，綜合數據信息，有效保證數據信息安全和準確性。高壓程序控制電氣試驗車存在著很大的可移動性，通過進一步優化它所涉及的自動化設備，可以有利于幫助工作人員更加簡單的操作。不過使用這種測試方法時要花費更多的成本，所以一般在普通的電力企業中并沒有實際應用。

2 變電站高壓電氣試驗方法

2.1 變壓器變化率試驗

為了可以有效防止變壓器發生短路問題，相關檢驗工作人員在試驗的過程中，一定要做好電力變壓器比值控制工作，保證線路的接入正確性。變壓比測試常用方法有雙電壓表法、變比電橋法。雙電壓表法準確性較差，不能用以確定變壓器的變比誤差大小。在現場一般做核對性試驗，由于其所用儀表簡單，試驗準確性要求不太高，采用雙電壓表法也有一定可取之處[4]。采用變比電橋測量變壓比準確性較高。變比電橋的結構有標準調壓器式和電阻式兩種。標準調壓器式變比電橋結構較為復雜，但試驗時準確度高、測量范圍大，因此在大型試驗室內用得較多。電阻分壓式變比電橋結構較為輕便，適于在現場試驗時攜帶使用。

2.2 直流電阻試驗

是一種比較常用的試驗方法，已得到廣泛應用。通常情況下，使用該方法有助于幫助檢驗人員在工作的過程中更好地確定線圈引線、引線、內部線圈引線與分接開關等設備中是否存在短路的現象。在測量直流電阻中所使用的方式大多為電橋法，在具體操作的過程中需要做好以下方面的工作：在對橋架進行調整與平衡時，必須要將電源線進行接通，靜等一段時間后就可以采用電流計來試驗，而對于架橋的平衡來說，在試驗的過程中，相關人員可以觀察偏轉速度與電流計指針的方向；在讀測量數據進行讀數時需要等到測量值穩定，這樣做能夠更好地保障讀數正確。

2.3 直流電壓試驗

直流電壓試驗一般會應用于檢測短路故障或絕緣薄弱的設備。試驗人員必須持有國家安監局頒發的特種類高壓試驗證書，在開展試驗工作之前，必須要有專業的技術人員對接線與電路情況進行檢查，在沒有任何問題后便可進行試驗工作。在進行直流耐壓試驗或直流泄漏電流測量時必須測量直流電壓。作用在被試品上的直流高壓的測量方法較多，比較常用是高電阻串微安表測量高壓直流電壓，這種方法既能滿足準確度要求，而且攜帶方便。

2.4 介損試驗

變電站高壓電氣測試的過程中，為了可以更好地檢出絕緣介質老化的狀況，一定要對介質損耗情況進行檢測。傳統的介質損耗角測試設備西林電橋和M 型試驗器由于接線麻煩、安全性較差，現在應用較少；目前應用較為廣泛的是智能型介質損耗測試儀，在實際操作中接線和操作都十分簡便。由于試驗變壓器和標準電容器都內置在設備箱內，不需要現場過多的臨時接線，現場試驗時只需接上低壓電源，將金屬箱子外殼接地，再接上被試設備即可。接被試設備時也有正接和反接兩種接法。正接時，從僅器引出兩根引線分別接在被試品的兩端，整個測試過程在顯示屏上顯示菜單，只需操作啟停鍵、設定試驗電壓和選擇試驗電壓的頻率變化程式，即可自動完成測試和打印試驗結果。

3 高壓電氣試驗設備技術改進

3.1 完善風險管理機制

在高壓電氣試驗設備技術改進中不斷完善風險管理機制，能夠有效保障電網運行安全性。對于電網運行風險管理工作來說，主要指的就是管理人員在工作的過程中要對電網系統中所具有的數據進行分析、識別、追蹤與管理，在此基礎上，再通過合理有效的管理手段來制定一個科學的解決方法，以此來使電網運行變得更加正常化與安全化。通常情況下，完善風險管理機制的方法主要分為兩個階段，即初始與重要兩個階段。在初始階段中，管理人員必須要針對電網中不同廠家的設備運行情況可能出現的各種風險做出預判，然后再根據所做出的預判來制定相關操作標準程序，以此來更好地為風險管理工作打下堅實基礎[5]；在重要階段中，管理人員需要做好風險評估工作，首先管理人員需要對各個方面的因素進行綜合分析，然后風險評估工作做完后再進行有針對性檢測、確定風險類型，最終確定是在線檢測還是離線檢測，進而對風險做出有效的控制。

3.2 加快設備智能化

從目前的現狀來看，我國高壓電氣試驗設備在發展的過程中性能方面已經得到了全面的提升，隨著系統智能化的發展使得設備使用各種性能得到了進一步提升。通過對當前企業中所使用到的傳統試驗設備進行技術升級，并在其中增加一些工程智能控制器，同時對設備特性進行檢測，可以大幅度提高其工作效率。在工程智能控制系統建造過程中，可以不用載體設備也能夠實現檢測工作，如GIS 的自動化、無時間記錄等。從技術原理上來看，借助或利用網絡連接功能可以有效實現與移動終端用戶和電子產品之間的直接聯系。或者使用遠程傳輸功能把數據傳到了電腦或者移動終端的用戶，這樣就可以大大減少時間，增加了設備適應。此外，相關單位還可以利用遠端服務器設備來構建創新信息管理系統，以實現自動化系統化的管理。

3.3 建立數據庫

在數據庫與系統設備方面，為了能夠應應對各種變電情況，均需要具有一種試驗數據庫，其中所記錄的內容可以確保與同級別的數部設備共享并利用。在具體試驗操作中，可以使用常規試驗設備進行測試，并將試驗數據錄入到計算機系統中，由系統管理程序進行管理、保存、分析及其后對原始試驗資料的轉化，以便與以往試驗結果進行比較，合理評估電氣設備實際運行狀態。同時，還需要對測試成果進行建檔管理工作，收集設備運行過程當中的監控數據、進行數據資源的累積，作為日后安排電氣設備的年度檢修計劃、設備大中修計劃的參考依據。

3.4 提升電力業擴人員服務水平

在實際的電力銷售流程中，需要建立健全的質量管理體系，以促使一線人員落實業務流程，以便于對行業擴張過程中實施更加標準化的管理，以提升人員素質，提升人才培訓效益，為企業電氣技術管理工作提供了人才基礎。另外，電力企業還需要對生產過程中不同節點的管理人員進行針對性的訓練工作。在整個培訓流程中還需要圍繞業擴服務內容，對營業收費、營銷費用、用電申報、設計、竣工驗收等所有流程和環節進行加強，并給員工灌輸相應的服務規范，以此有助于他們在整個工作流程中增強服務規范意識、安全意識和責任心。

綜上，我國社會經濟發展已經有了較大的進步，高壓電氣設備在今后的發展中所提出的要求也必將會越來越高。通過相關調查發現，在我國變電站高壓電氣設備中大多數還是一些比較傳統的試驗設備，這些設備已經無法滿足現代社會發展需求。為了能夠有效改善這一現狀，相關的工作人員在對高壓電氣設備進行測試時，就必須要投入更多的精力與時間去改進傳統檢測設備，提高檢測數據的準確性，保障電氣設備的安全運行。