變電站高壓電氣試驗問題及對策

史寶廷　符澤達　郭豐瑞

摘 要：電氣行業想要穩步發展，就要保證變電站的安全與穩定性。變電站高壓電氣試驗能設備的狀態與運行情況進行確定，高壓電氣試驗按照試驗目的可分為預防性試驗、事故搶修試驗以及交接試驗3類，變壓器試驗、介質損耗試驗以及耐壓試驗都是較為常見的試驗項目。基于此，對變電站高壓電氣試驗的重要性與主要方法進行分析，根據現階段存在的不足之處提出優化對策，供相關行業參考。

關鍵詞：變電站；高壓電氣；電氣試驗；問題對策

中圖分類號：TM41? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2023）12-0118-03

0 引言

在電力行業中，變電站高壓電氣試驗環節十分重要，不但能為電氣維修人員消除工作中隱藏的安全隱患，還能更好地解決變電站面臨的高壓電氣安全問題，因此需要不斷完善與優化試驗工作，從而達到更好的效果。

1 變電站高壓電氣試驗重要性

變電站高壓電氣試驗是一項十分重要的工作，這項工作具有很強的應用價值與意義，其具體可體現在以下3個方面：①高壓電氣試驗能使設備的安全性得到保證，高壓電氣試驗能夠對設備進行檢測，避免電氣設備在運行過程中出現各種問題。在試驗過程中一旦出現問題能第一時間進行處理，使電氣設備得到更好的檢修。②高壓電氣試驗能使整個電力系統更加完善，從而促進電力行業的穩定發展。社會對電力系統有著較高的需求，電力系統穩定運行能為電力企業帶來更大的經濟效益。③高壓電氣試驗是一項長期的工作，在不斷的試驗與檢測過程中，試驗隊伍的整體能力也能得到一定提升。試驗過程中需要對設備運行參數進行調整。

2 變電站電氣設備高壓試驗內容

2.1 直流耐壓試驗

直流耐壓試驗在高壓試驗中十分重要，具有很多優點，例如便于操作、對電氣設備影響較小等。在實際試驗過程中，需要適當增加電壓，使電氣設備可能存在的問題暴露出來。通常直流耐壓試驗可以與泄漏電壓試驗法同時應用。直流耐壓試驗也存在一定弊端，與交流電壓試驗相比直流環境下的試驗結果準確性偏差[1]。

2.2 交流耐壓試驗

交流耐壓試驗是一項較為基礎的試驗，這種試驗方法能夠對電氣設備存在的問題進行快速查詢，與此同時還能對電氣設備的絕緣性進行檢驗。通過這種方式，能將電氣運行過程中存在的絕緣隱患暴露出來，避免安全事故的出現。在進行交流耐壓試驗前，相關工作人員應對電氣設備進行相應的高壓試驗，若結果符合安全標準才能進行交流耐壓試驗。要避免盲目試驗而造成更加嚴重的絕緣故障問題。

2.3 泄漏電流檢測試驗

變電站高壓電氣進行泄漏電流檢測試驗時，可以使用直流兆歐表。直流兆歐表的工作電壓是低于電氣設備的工作電壓的。通常會使用直流高壓方式進行泄漏電流檢測，從而得到準確的數據。泄漏電流檢測試驗過程中，檢測人員應注意高壓環境下的泄漏電流是否低于低壓環境下的泄漏電流，以此判斷變電站的電氣設備是否存在運行故障。

2.4 介質耗損因數檢測試驗

介質損耗因數檢測試驗是一個十分重要的試驗項目，能夠及時發現電氣設備中存在的絕緣障礙，對電氣設備絕緣體的故障程度進行確定，了解絕緣材質的變化情況。介質損耗因數檢測試驗與其他試驗方式相比十分便捷，不受外界因素的影響，在對高壓電氣設備進行整體分析時有較好效果。

2.5 絕緣預防性試驗

高壓電氣設備中絕緣預防性試驗常用于電氣設備的日常檢修與養護，絕緣預防性試驗能為這些工作提供數據支持，保證高壓電氣設備的穩定運行，避免各類事故的出現。

2.6 絕緣電阻檢測試驗

絕緣電阻檢測試驗用于對高壓電氣設備的絕緣電阻數據進行分析，通過這一試驗能判斷絕緣體是否出現破損與腐蝕情況，一旦發現問題就能及時進行相應的處理[2]。

3 變電站電氣設備高壓試驗的防范措施

3.1 高壓試驗前的防范措施

高壓試驗前，必須要保證電氣的正常運轉，設備的各項參數符合相應條件，應注意電氣設備要保證接地線連接完好。相關工作人員要制定相應的應急處理預案，保證當試驗過程中出現問題，能夠及時處理。電氣設備應保持日常的運行情況，減少不必要的誤差出現。通電加壓前必須設立警戒線，并對試驗區的人員進行清除，嚴禁與試驗無關的人員進入現場。

3.2 高壓試驗中的防范措施

進行高壓試驗時，工作人員必須保持清醒的頭腦，對于試驗的安全性嚴格把關。試驗時必須嚴格遵守相應的流程與規定。高壓電氣設備在進行增壓時，一旦出現異常情況必須立即停止，及時對電氣設備進行減壓處理，并關閉電力供應系統。加壓試驗完成后應對電氣設備進行放電，放電過程中要使用電壓表進行測量，保證電壓已降到零，避免因減壓不及時造成的安全隱患以及試驗數據不準確等問題。當試驗過程中，若發現設備絕緣性能出現問題，對電氣元件進行更換，當絕緣隱患排除后，才能進行下一步試驗。高壓電氣試驗時，現場人員必須具備明確的分工，不得獨崗作業，且現場必須配備足夠的監督與管理人員。高壓電氣試驗完成后，要對試驗外接線路進行及時清理，保證電氣設備的正常運行。

4 變電站高壓電氣在試驗過程中存在的問題

變電站高壓電氣試驗能夠對設備的運行情況進行檢測，也可以對維修后的設備進行檢查，判斷其是否達標，但目前在高壓試驗方面仍然存在一些問題。

4.1 電壓不穩定出現的問題

電壓對于電氣設備有著較為重要的影響，與其損耗因數與量化數據有著直接關系。電壓耦合電容器有時會出現銜接不穩定的問題，其原因包括變壓器容量不足、電源線路電阻過大、變壓器內部故障以及負載變化過大等原因。若變壓器容量過小，輸出電壓則難以滿足電網的需求，就會出現電壓不穩的情況。若變壓器內部出現故障，例如漏磁等問題，也會導致電壓不穩。

在試驗過程中，電氣設備處于低壓狀態時，氧化層呈現出的是無缺狀態，這時電阻因素較大且介質因數也會隨之增大。若電氣設備的電壓不斷增大，氧化層也會被消融掉，此時接觸電阻功率也會隨之減小。電壓會對量化直流電阻造成影響，導體電流的形態與電壓的極性都會影響到試驗結果。若外界電壓小于實際電壓，產生的電暈電流就會減小。一旦試驗電壓超過實際電壓正常值，電暈電流超出電氣設備的絕緣電流量，就會對試驗結果造成影響。

4.2 接地質量不過關

變電站高壓電氣設備試驗過程中，設備的接地質量會對介質損耗造成一定影響。通常變電站高壓電氣試驗時，要將電壓互感器與直流電線路連接，將其做為高壓電氣設備的接地開關。

在實際操作過程中，若線路的接觸出現了問題，就相當于在電容器上串聯了一個高電壓的電阻。若電氣設備與地面沒有良好的接觸，就會導致電容器上的電阻電壓突然增加，這時介質的消耗量也會隨之增加。

設備老化、母線絕緣損壞、環境因素、設計不當等因素都會導致接地問題出現。變電站母線常暴露在室外，遭受風吹雨打并受到電力過載等因素影響，也會導致母線接地。若設計過程中出現絕緣距離、斷面不合理的情況也會出現接地故障，應對這些問題進行優化與完善[3]。

5 變電站高壓電氣試驗優化對策

5.1 接地問題對策

若想了解變電站電氣設備的運營情況是否符合標準，就要進行高壓電氣試驗，通過這種方式能夠發現許多潛在的問題。高壓電氣試驗能夠發現電氣設備在接地時出現的問題，為解決這一問題，應詳細制定處理方案。方案中應包括電流互感器與電壓互感器二次線路的內容。工作人員要對這一內容引起重視，從中找到導致接地問題的因素。只有發現原因才能找到更加合理的解決方式。

當設備老化導致其絕緣性能下降母線重點接地，從而形成故障，就應及時更換老化設備?？梢允褂萌f用表測量母線對地的絕緣電阻值，通過這種方式判斷母線是否存在破損問題。在對電氣設備的安全性與精準性進行考察時，要將電流互感器與電壓互感器兩者進行綜合。使測量設備的電壓電流值、功率額度等數據更加準確。

在解決接地問題時，還應對試驗中的所有數據進行綜合分析。相關人員應對母線與接地系統進行定期檢測，尤其要對接頭的松動、磨損以及變形情況進行重點檢查。并采取多重保護措施，例如接地障礙告警、異常信號檢測以及繼電保護等，保證接地出現問題時能夠第一時間發現[4]。

5.2 掌握電壓的變化

變電站高壓電氣試驗中，電壓的變化十分重要，因此相關人員必須關注電壓的變化。在實際試驗過程中，電氣設備的電壓對直流電阻的影響以及介質消耗量化因素都要引起關注。無功優化能在系統的結構參數及負荷情況給定時，通過對某些控制變量進行優化，使系統的某一個或多個性能指標達到最優時的無功調節手段。合理的無功優化配置能夠電壓的質量得到保證，減低電網的耗損，避免各類事故的出現。應采用更加科學的方式對無功補償進行優化，并要盡量避免配置的盲目性。

常見的補償方式有變電站集中補償、隨機補償、配電線路補償以及跟蹤補償5種。無功補償有著分層、分區、就地平衡等優點，在保持電壓穩定方面有較好效果。

5.3 加強高壓電氣設備分類管理

變電站高壓電氣試驗設備在日常管理過程中，應加強分類工作?？梢愿鶕煌脑O備類型進行管理，不同類型的設備應采用不同的管理方式。通過這種方式能使設備的維護效率得到提升，也能為試驗工作做好充足的準備，保證試驗順利開展。在對高壓電氣試驗設備進行分類管理時，要進行設備的出廠檢修工作，保證設備性能與功能的完善，避免后續使用過程中出現問題。重視設備的安裝流程，并安排人員進行監督與檢查，嚴格把關安裝環節，避免因安裝錯誤造成的設備質量問題。對于安裝完成但存在一些問題的設備，要進行反復的檢修，對隱患進行排除，一旦出現問題及時處理，使電氣設備穩定運行[5]。

5.4 提高高壓電氣試驗人員的綜合素質

變電站高壓電氣試驗的結果會受到多種外界因素的影響，試驗人員的綜合素質就是其中一個主要因素。試驗人員的綜合素質得到提升，能使試驗結果更加準確，因此相關工作人員必須引起重視。在日常工作中對試驗人員進行培養，若發現試驗人員的專業技能不合格就要對其進行有針對性的培訓。除專業技能培訓外，還應對高壓電氣試驗人員的安全意識進行培訓，可以組織試驗人員觀看一些安全講座，學習安全知識，也可以開展安全大討論，試驗人員在分享自身經驗的同時，也為其他人敲響了警鐘。通過這種方式減少安全事故的出現，保證試驗人員的人身安全。

5.5 加強現場管理工作

高壓電氣試驗不可避免的會受到人為因素的影響，但為將影響降到最低，就要在試驗過程中加強監管力度。通過嚴格的現場管理工作，來減小因人為因素造成的風險。高壓電氣試驗的組長應負起責任，對試驗人員的操作流程進行監督。變電站還應設置現場管理人員，進行有效監督，避免試驗環節出現錯誤。

在實際試驗過程中，組長要對試驗數據進行實時記錄，以便電氣設備出現問題時能夠提供數據支持，對故障解決有一定幫助。高壓電氣試驗完成后組長應對數據進行再次檢查，保證數據的準確性。

6 高壓電氣試驗未來發展方向

變電站高壓試驗也會隨著時代的發展不斷發生變化，未來電氣試驗將逐漸向著集成化程度高、自動化程度高的方向發展。

如今，許多國內外廠家都在進行綜合試驗車的開發。這種電力試驗車能夠將試驗用到的儀器與設備組合在一起，形成一個可移動的試驗平臺。與傳統試驗工作相比，綜合試驗平臺更加智能化與集成化，試驗條件也更好，作業更加便捷，也降低了試驗人員的勞動強度?，F有的試驗車，能夠將各個分離的儀器集成在一輛車上，但試驗車上的儀器還保留著自身的電源系統、操作系統等，造成了空間的消耗。不斷對試驗車進行研究與系統開發，使多種儀器與設備能夠得到集中控制，實現對試驗數據的采集、計算與分析，從而實現高壓電氣試驗工作的智能化集成。

7 結束語

變電站高壓電氣試驗是一項十分重要的工作，不但有利于保證電氣設備的完好可靠，還能使電力系統穩定運行。高壓電氣試驗有多種方式，相關人員應對其要點進行分析，保證試驗工作順利進行。對實際試驗工作中存在的一些不足之處，變電站必須引起重視，對影響高壓電氣試驗的各種因素進行分析，并在實際作業過程中對這些問題進行整改，使試驗結果更加準確，為人們提供穩定的用電環境。

參考文獻

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[5] 龍騰.變電站高壓電氣試驗設備現狀及技術改進分析[J].電力系統裝備，2019（15）：123-124.

收稿日期：2023-08-26

作者簡介：史寶廷（1994—），男，山東德州人，本科，研究方向：電氣試驗。