關于高壓電力設備試驗方法及安全措施的探究

何彩儀

摘要：在我國社會主義經濟不斷發展的今天，在人民的生活以及國民經濟中電力具有越來越重要的地位，電網的安全和人民的利益在很大程度上受到了電力設備的影響。鑒于電力設備的重要作用，本文分析了高壓電力設備試驗方法，并且對高壓電力設備試驗過程中需要采取的安全措施進行了介紹。

關鍵詞：電力設備；試驗方法；安全措施

絕緣故障帶電的設備運行事故中占據著非常大的比例，所以在電力設備檢測中非常關鍵的一項工作就是絕緣檢測。一般來說可以將絕緣檢測的方法劃分為兩種，也就是離線試驗以及在線監測。要想對電力設備進行在線絕緣檢測首先必須要進行一定的數據積累，同時也要在一定程度上變動系統。而只需要在停電的情況下就可以實施離線檢測，因此現在我國主要是通過對離線試驗的方式的利用來實施絕緣監測。為了能夠使電壓設備能夠實現經濟、安全以及長期的運行，必須要采用以設計的規格對相關的電力設備進行試驗。

1.絕緣試驗概述

一般來講可以將絕緣試驗劃分為三種：首先高壓電氣設備制造廠首先要對產品出廠、產品定型以及原材料等進行試驗，試驗的主要目的就是對新的高壓電氣設備是不是與相關的技術標準規定相符合進行檢驗，從而堅決避免不合格的高壓設備出廠；其次是采用絕緣試驗的方式對大修后的設備進行試驗，其主要的試驗目的就是對在運輸以及維修過程中的電氣設備是否出現性能變化以及絕緣損傷等進行判定，同時要對修理部位在大修后的質量是不是與原先的標準相符合進行檢查；最后是采用定期例行預防性試驗的方式對正在運行中的電氣設備進行試驗。耐壓試驗是最為重要的電纜現場和電力設備的試驗方式，由于電纜線路等通常具有比較大的等效電容，所以選擇常規耐壓設備無法使其試驗容量要求得到充分的滿足，采用傳統的方法盡管具有一定的有效性，然而也具有較多的問題，比如電纜試驗時加直流高壓的方法適合油紙絕緣的電纜，但是其并不適合高電壓等級的橡塑絕緣電纜[1]。

2.絕緣試驗的方法研究

作為電力系統的重要設備，大型電機、GIS 以及電力電纜等設備的電容量往往比較大，因此如果在對其主絕緣進行現場試驗的時候選擇50Hz 工頻電壓往往需要容量很大的低壓試驗電源和試驗變壓器，因此在對其進行現場工頻試驗的時候存在著很大的困難。所以人們在對其進行試驗的時候不得不選用其他的試驗方法，比如現在振蕩電壓試驗系統、超低頻試驗系統、直流試驗系統以及工頻交流試驗系統等。

2.1高頻震蕩波（OSI）試驗

在110kV 及以上的電纜中比較適用高頻震蕩波耐壓試驗方法，該方法的主要原理就是對沖電容利用直流高壓發生器實施充電，其球隙直到達到預定的幅值時會將放電停止，利用被測品電纜以及電感線圈使其將振蕩放電回路形成，這樣就能夠將一個衰減振蕩波電壓從試品上得出來。

2.2超低頻交流耐壓試驗系統

出于對交流耐壓與直流耐壓之間存在的等效性問題的考慮，再加上被試品往往具有較大的電容量，因此可以采用超低頻實驗裝置對其進行試驗。從理論上來講，隨著試驗電壓的頻率的降低容性電流就會出現正比的減小，因此其能夠極大的減輕試驗電源的重量，在進行現場試驗的時候非常的適用[2]。

2.3直流耐壓試驗系統

現在立足于工頻整流技術對工頻倍壓整流高壓發生器進行了積極的發展，工頻倍壓整流高壓發生器具有較低的故障率、較強的過載能力以及簡單的電路。然而因為其屬于工頻倍壓，所以通常不會有閉環反饋，而且具有較差的高壓穩定度以及較慢的繼電器控制回路的保護動作。

2.4工頻交流試驗系統

工頻交流試驗系統主要包括保護球隙、升壓變壓器、調壓器以及電源控制器等。其中對工頻試驗電壓的升降速度和大小進行調節的就是調壓器；將被試品所需的高電壓提供出來的就是試驗變壓器。對被試品進行保護使其免受過電壓以及對高電壓進行測量的就是球隙測壓器。

3.高壓試驗安全設計措施分析

由于高壓試驗具有十分特殊的安全設計要求，而高壓試驗測量工作人員的安全以及測量工作的準確性在很大程度上受到安全設計是否合理的直接影響。所以必須要針對高壓試驗進行合理的安全設計。一般需要立足于絕緣隔離、安全距離、放電反擊、防止感應電壓以及接地等幾個方面對高壓試驗進行安全設計。

3.1接地的可靠性

在高壓線中必須要保證接地系統的良好性，選擇≤0.5Ω的接地電阻，從而能夠使高壓試驗測量工作人員的安全以及測量工作的準確性得到確保。整個六面屏蔽體試驗室在接地系統良好的條件下可以形成一個等電位體。應接地的試品外殼以及高壓試驗設備必須要保證具有良好的接地，背實驗設備與實驗設備之間的接地點之間的金屬性連接必須要具備較高的可靠性，實驗室內所有的工藝循環水管、采暖水管、固定的金屬安全屏蔽遮欄以及金屬架構等都需要牢固的連接屏蔽接地網。可以選擇外覆透明絕緣層銅質軟絞線或者多股編織裸銅線制作動力配電裝置、試品以及高壓試驗設備需要的攜帶型接地線。要選擇專用的線加在導體上對攜帶型接地線進行固定，同時在固定的連接點上用螺栓連接接地線與接地體。要盡可能保證較短的接地線，要堅決避免出現用纏繞法進行接地的現象。將50mm×5mm扁鋼接地排設置在一次電纜溝中，從而可以就近連接動力配電裝置、試品以及高壓試驗設備需要的攜帶型接地線[3]。

3.2避免放電反擊以及感應電壓的有效措施

在具體的高壓試驗中必須要采取防止感應電壓的措施對試驗設備周圍的儀器設備進行處理，一般可以選擇采用接并可靠接地的方式。要在電容器室對專用的短路接地進行設置，并且連接接地系統，采用短路接地的方式對實驗室閑置的電容設備進行處理。必須要在實驗室內采取有效的安全技術措施避免高壓試驗過程中出現由于地電位升高以及電磁場影響而引發的反擊。作為一個封閉的六面屏蔽體，試驗室內一般都可以很快的進行等電位聯結，然而很容易由于試驗室放電的瞬間局部電位升高而導致的六面屏蔽體與建筑周邊出現電位梯度，所以就需要將金屬管保護埋地裝置設置在進入試驗室的高壓電纜中。同時還要將防止感應電壓以及放電反擊的保護裝置裝設在重要的弱電設備以及儀器中[4]。

3.3絕緣隔離和安全距離

必須要將一定數量的遮欄設置在高壓實驗區周圍，并且保證遮欄具有不超過50mm的網孔直徑以及不小于2m的高度。要將一定數量的“止步高壓危險”標示牌懸掛在遮欄上。同時還要保證在具體的試驗中試驗設備帶電部分與高壓引線與遮欄之間具有足夠的安全距離。

4.結語

只有在高壓電力設備試驗中選擇科學有效的試驗方法以及安全措施，才能夠高壓試驗測量工作人員的安全以及測量工作的準確性得到充分的保證。總之，作為一項高技術復雜工程，電力設備的高壓試驗具有非常廣的涉及面，只有對電力設備的高壓試驗工作進行現代化的科學管理，才可以順利地實施高壓試驗。在具體的高壓試驗安全設計中要對以下幾個方面的工作進行充分的考慮：首先是要保證接地的可靠性；其次要有效的避免放電反擊以及感應電壓；最后要充分的注意絕緣隔離和安全距離。

參考文獻：

[1]殷曉剛，韓云，鄭偉.淺談智能高壓電力設備與傳統高壓電力設備的差異[J].高壓電器.2012（04）

[2]甘顯豐.陽江供電局變電站高壓電力設備帶電絕緣清洗實踐[J].沿海企業與科技.2011（05）

[3]文軍，何為，李春輝，羅賢欽，朱金宏，肖波.高壓電力設備放電在線監測系統[J].電力自動化設備.2010（06）

[4]黃曉博，楊永明.基于光電倍增管的高壓電力設備放電檢測系統的設計[J].高壓電器.2013（03）