水電站電力設備預防性試驗探究

摘要：先后探討了水電站進行電力設備預防性試驗在水電站的必要性、作用和意義，以及通過預防性試驗分析掌握電力設備的絕緣性能，保證水電站及電力系統的安全運行。主要介紹了幾種預防性項目試驗以及根椐該試驗結果，提出了分析水電站電力設備絕緣狀態和工作性能的一些個人見解，僅供參考。

關鍵詞：水電站運行；電力設備；預防性試驗

作者簡介：李國慶（1973-），男，浙江臺州人，浙江省臺州市黃巖區富山電站管理局，助理工程師。（浙江 黃巖 318023）

中圖分類號：TM622 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）30-0239-02

在電力系統和水電站中運行的電氣設備的絕緣狀況，由于制造、檢修過程中所遺留的缺陷及在運行中受到機械、電氣、高溫、化學等因素的作用而不斷地老化、變脆以致失去絕緣性能。[1]根據筆者的運行經驗及一些資料表明，電力系統和水電站所引起的停電事故，絕大多數是由于絕緣不良引起的。為了保證電力設備運行的可靠性，對高壓設備進行定期的預防性試驗，判斷設備的絕緣是否良好，是非常有必要的。通過預防性試驗研究，尋找電氣設備潛在缺陷，排除潛在故障，提升電氣設備的安全性能，為水電站的安全運行打下堅實基礎。

一、水電站電力設備預防性試驗分析

定期對水電站電力設備進行維護，進行預防性試驗，其基礎性目標就是檢查電力設備是否能夠保持長期安全可靠的運行狀態。電氣設備預防性試驗是保障電力設備安全穩定可靠運行的一種最有效的方法，它對于掌握高壓電力設備的絕緣狀態的好壞，對于發現并且防止事故的發生具有顯著功效，能在一定程度上避免因絕緣損壞在正常情況下對設備造成的擊穿、損壞、停電等事故。[2]在目前條件下，預防性試驗的手段分為破壞性試驗與非破壞性試驗兩大類。非破壞性試驗就是指對設備進行不會導致絕緣破壞的試驗，通過試驗對設備絕緣進行評價，這種試驗電壓不高，試驗方法簡單，對絕緣較安全。破壞性試驗即對設備進行可能導致絕緣擊穿的試驗，它屬于最后進行的試驗，有決定意義。因為它能有效地發現設備絕緣的局部缺陷，而局部缺陷正是設備絕緣的隱患所在，因此兩類試驗方法的側重點不同。在水電站電力設備預防性試驗工作中，一般來說，會綜合采取不同種類的試驗方法，并在此基礎上進行綜合比較、分析、研究，以得出最科學的結論。

二、水電站電力設備預防性試驗的方法

1.非破壞性試驗

在對電力設備進行非破壞性試驗中，根據電力設備的實際情況，常用的試驗方法有直流電阻測量、絕緣電阻測量、泄漏電流測量、介質損失角測量等試驗方法。

（1）直流電阻測量。主要用于變壓器、發電機等電力設備，為使這些電力設備的繞組阻值保持在規定的范圍內，保證設備安全可靠運行，針對這樣的電力設備就要進行直流電阻測量試驗。這種方法能夠及時準確地檢測出電力設備中存在的固有缺陷，比如繞組匝間短路的問題、線圈斷裂問題、繞組接觸不良問題等。

（2）絕緣電阻測量。測量絕緣電阻是最常用的一種方法，適用所有電力設備。一般狀態下，檢查絕緣狀態最基本的辦法就是提供電力設備的絕緣電阻測量，這是由于絕緣電阻的阻值本身就表示著絕緣性能的好壞。在試驗過程中，根據測量情況就可以發現電氣設備影響絕緣的情況：比如局部或整體受潮、臟污、絕緣油劣化、絕緣擊穿和嚴重熱老化等缺陷內容，是檢查電氣設備絕緣狀態最簡便的方法，具有安全可靠、節約時間等優勢，是適用面非常廣的試驗方法之一。[3]

（3）泄漏電流測量。泄漏電流測量的原理與兆歐表測絕緣的原理完全相同，它比兆歐表測絕緣試驗優越的地方是：試驗電壓可以任意調節。試驗電壓相對較高，可以對相應電壓等級的電氣設備施以相應的試驗電壓，可使電氣設備絕緣本身的弱點更易暴露出來，可以分析絕緣有無缺陷和是否受潮；在發現絕緣局部缺陷上，它能發現兆歐表試驗所不能發現的問題。

（4）介質損失角測量。它是判斷絕緣情況的一個較靈敏的方法，特別對于檢查受潮老化等分布缺陷，尤為突出，是絕緣試中一個較重要的項目。

2.破壞性試驗

雖然非破壞性試驗能發現很多缺陷，由于其試驗電壓往往低于被試品的工作電壓，這對于保證安全運行還是不夠的。為了進一步暴露缺陷，檢查設備絕緣水平和確定能否投入運行，就有根據實際情況進行耐壓試的必要。通過實踐已經證明，通過耐壓試驗，能發現危險絕緣缺陷，因此破壞性試驗具有決定性意義。并且破壞性試驗應在非破壞性試驗之后進行，避免造成人為破壞電氣設備的絕緣。破壞性試驗有直流耐壓和交流耐壓試驗。

（1）直流耐壓試驗。耐壓試驗亦即抗電強度試驗，這種方法的優勢是絕緣受潮或者局部受損檢測效果較普通試驗方法效果更好。比如對于發現發電機定子主絕緣的局部缺陷是最有效的，特別是發現端部絕緣的弱點，也能夠對設備整體絕緣情況有一個準確細致的了解。

（2）交流耐壓試驗。如果想要保障電力設備的運行良好，單靠上面提到的幾種方法還遠不足以滿足要求。檢查電力設備狀態的一種更加直接的辦法是進行交流耐壓試驗，交流耐壓試驗對絕緣的影響更接近于電氣設備的實際運行情況。這項試驗可以在最大限度上保證絕緣質量，避免出現重大的安全責任事故。

這兩種試驗方法不能互相代替，而必須同時采用以增加預防性試驗的有效性。如對設備進行兩種破壞性試驗時，應先作直流耐壓試驗。

三、水電站電力設備預防性試驗的作用

1.預防性試驗可以保證水電站安全運行

對于水電站來說，設備的安全運行是工作正常進行的保障，對于運行一段時間的水電站是如此，對于新建設水電站也是如此。究其原因有二：第一，新投入使用的設備能不能穩定運行，需要有一個階段性的觀察過程，在此過程中，預防性試驗可以及時發現新設備的不穩定因素，做到防患于未然。第二，相關的管理工作人員對于新投入設備熟悉程度不夠，而預防性試驗可以給他們同設備之間提供更多的接觸機會，為日后的隱患排查工作提供方便。

2.預防性試驗方便水電站中的設備管理

水電站里面的設備管理同其他企業一樣，需要將設備依照性能等原則進行類別區分。一次分類，并非永遠不變。分類是個動態化的過程，預試能夠給動態化分類工作提供數據支持。對電力設備采取分類處理，一是要看外觀，二是要看性能。預試可以很方便地對設備各項性能進行檢驗，并提供可參考的分類標準。例如說所有性能均合格的是完好設備，重要性能合格的是合格設備，次要性能中有幾項不合格的為需要檢修設備，主要性能均達不到要求的是報廢設備。

3.預防性試驗給水電站的設備更新提供了依據

事物的發展總是遵循量變到質變的規律，設備性能從優到劣的轉化也不例外。設備參數的設計累積，也會遵循其壽命變化規律，并根據自身的運行情況，將設備功能充分發揮出來。在這一過程中，預防性試驗的主動維修，可以盡最大可能地避免損壞設備，延長設備壽命，提高生產效率。[4]因為設計年限逾期，對于發電機、變壓器等設備的絕緣能力進行預防性檢驗就突顯出更加重要的價值。比如對于變壓器來講，其壽命長短不由已經設定的年數限制，而是由設備自身的絕緣能力所限制。因為絕緣年齡的增長，設備的不安全系數增加，如果不安全系數增加到一定程度，預示著設備應該更新換代。

4.預防性試驗可以幫助水電站走向現代化管理

科技環境的改變，讓水電站的設備與技術必須適應時代潮流，同步創新。近些年來，設備儀器等向著微機化、數字化、半自動化或者自動化方向前進，這使得工作效率快速提升。[5]其中如數字化兆歐表，可以實現自動計時，自動顯示出指數極化值，并且還具有自動化放電的能力。數字式取代指針式表計，使讀數更加準確方便，更容易對數據進行判別。所有這些測量設備的進步，都可以直接或者間接地帶動水電站的現代化管理走向成熟。

四、結論

電力設備預防性試驗是水電站得以安全運行的重要保證，也是水電站順利實施安全管理的重要前提，對于延長水電站各種電氣設備使用壽命，提高生產效益，掌握電氣設備的性能，以及對設備的更新換代等各項工作具有重要意義。希望本文對于水電站電力設備預防性試驗作用的探討，能夠提供一些對于水電站的建設發展有益的建議。

參考文獻：

[1]姜瑩.電力計量規范化管理[J].云南電力技術，2006，（34）.

[2]陳鑄銘.東安縣小水電站技術管理探討[J].湖南水利水電，

2009，（3）.

[3]錢慶林.農村電力設備安全管理存在的問題及對策[J].農村電工，2005，（11）.

[4]楊敏.電廠電氣管理監控系統的構建研究[J].硅谷，2009，（16）.

[5]陳芳，汪志宏.推廣“無人值班”（少人值守）是現階段湖南農村小水電站改革的方向[J].湖南水利水電，2007，（1）.