試析電氣設(shè)備的高壓試驗(yàn)及防范措施

種林+李海春+張樂

摘要：隨著我國(guó)科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，大部分電力集團(tuán)開始優(yōu)化電氣設(shè)備。為了保障電氣設(shè)備的運(yùn)行安全，同時(shí)也為了進(jìn)一步提高我國(guó)電力的運(yùn)行，確保高壓電氣試驗(yàn)設(shè)備具有更高的質(zhì)量意義重大。在變電站運(yùn)行的過程中，高壓電氣試驗(yàn)設(shè)備能夠?qū)ζ溥\(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效地檢測(cè)，從而及時(shí)地發(fā)現(xiàn)變電站運(yùn)行過程中所存在的問題，以便于相關(guān)人員及時(shí)地進(jìn)行維修和處理，從而保證變電站能夠更加安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，這對(duì)于進(jìn)一步提高我國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行的效率和質(zhì)量有著非常積極的促進(jìn)意義。本文將對(duì)電氣設(shè)備的高壓試驗(yàn)進(jìn)行深入的研究，并提出安全可行的防范措施。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；高壓試驗(yàn)；防范措施

1.引言

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)的生產(chǎn)不斷向著高效化發(fā)展，因而對(duì)用電的可靠性、穩(wěn)定性和安全性有了更嚴(yán)格的要求。在電力領(lǐng)域，電力生產(chǎn)必須有安全保障、系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)必須到位、電能傳輸變換必須安全穩(wěn)定，所以必須時(shí)刻保證高壓電氣設(shè)備的安全可靠。高壓電氣設(shè)備的安全是整個(gè)電力系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)，這就需要對(duì)電氣設(shè)備定期或不定期地進(jìn)行高壓試驗(yàn)。

2.電氣設(shè)備高壓試驗(yàn)

電氣設(shè)備高壓試驗(yàn)主要是對(duì)電氣設(shè)備絕緣性能的可靠性進(jìn)行檢驗(yàn)，通過運(yùn)用一定的手段和采用相關(guān)的檢測(cè)設(shè)備來進(jìn)行試驗(yàn)，從而為發(fā)電、供電和用電提供重要的數(shù)據(jù)參考。通過高壓試驗(yàn)?zāi)軌驒z查出任何一種絕緣缺陷，因此需要針對(duì)運(yùn)行一段時(shí)間的電氣設(shè)備進(jìn)行定期檢測(cè)試驗(yàn)，以此來掌握電氣設(shè)備絕緣變化規(guī)律，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備存在的絕緣缺陷，采取有效措施進(jìn)行檢修和維護(hù)，避免電氣設(shè)備使用過程中絕緣擊穿現(xiàn)象發(fā)生。在電氣設(shè)備高壓試驗(yàn)開始之前，需要檢查設(shè)備和儀器，檢查接地線路，確保設(shè)備和接地線路都保持正常的狀態(tài)，試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)不能有人員，嚴(yán)格按照高壓試驗(yàn)的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)操作，有效的保證電氣設(shè)備高壓試驗(yàn)的正常進(jìn)行。

3.電氣設(shè)備高壓試驗(yàn)的意義

一般情況下，通過電氣高壓試驗(yàn)判斷設(shè)備的絕緣程度、檢查設(shè)備安全隱患，一旦發(fā)現(xiàn)問題做到及時(shí)修復(fù)，問題嚴(yán)重時(shí)則需更換新設(shè)備，以防止停電、設(shè)備出現(xiàn)損壞、設(shè)備發(fā)生絕緣擊穿等現(xiàn)象的發(fā)生，保證設(shè)備安全運(yùn)行，更要確保電力系統(tǒng)維護(hù)工作者及相關(guān)工作人員的人身安全。

4.高壓電氣試驗(yàn)的種類

高壓電氣試驗(yàn)按試驗(yàn)?zāi)康姆譃轭A(yù)防性試驗(yàn)和交接性試驗(yàn)。預(yù)防性試驗(yàn)是需要定期進(jìn)行的，分為絕緣特性試驗(yàn)和耐壓試驗(yàn)。其中耐壓試驗(yàn)是最重要也是最基本的電氣試驗(yàn)。耐壓試驗(yàn)則是一種破壞性試驗(yàn)，有直流耐壓試驗(yàn)和交流耐壓試驗(yàn)兩種。耐壓試驗(yàn)的原理是在試驗(yàn)進(jìn)行時(shí)對(duì)設(shè)備不斷地增加電壓，直到超過設(shè)備的工作電壓，來考驗(yàn)設(shè)備的絕緣程度，同時(shí)還能發(fā)現(xiàn)一些集中性的缺陷和危險(xiǎn)性較大的缺陷。此時(shí)耐電強(qiáng)度達(dá)到一定的水平，對(duì)電氣的絕緣造成一定程度的破壞。絕緣特性試驗(yàn)是一種非破壞性試驗(yàn)，它的原理是通過測(cè)量各種特性參數(shù)（如絕緣電阻、泄漏電流、介質(zhì)損耗角正切值等）情況來判斷設(shè)備內(nèi)部絕緣程度，此試驗(yàn)對(duì)電壓條件要求較低，不會(huì)損壞設(shè)備內(nèi)部絕緣。這種試驗(yàn)的缺點(diǎn)是不能有效判斷設(shè)備的絕緣耐電強(qiáng)度。兩種試驗(yàn)各有優(yōu)缺點(diǎn)，需結(jié)合實(shí)際情況和需求擇優(yōu)選擇。

5.電氣高壓試驗(yàn)的原理

5.1交流耐壓試驗(yàn)的原理

交流耐壓試驗(yàn)是通過高壓直接鑒定電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度，以最快的速度查找電氣設(shè)備中是否有集中性的問題，有利于減少絕緣事故及其他安全事故的發(fā)生。不足的是，在經(jīng)歷嚴(yán)格的高壓考驗(yàn)時(shí)，絕緣本身的弱點(diǎn)則會(huì)變得更加有風(fēng)險(xiǎn)。為確保安全性和有效性，在進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)前，必須先進(jìn)行泄漏電流和介質(zhì)損耗的相關(guān)試驗(yàn)，且在兩項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果均合格的條件下（如不合格，則需處理）再進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。

5.2泄漏電流試驗(yàn)的原理

電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、體積、溫度甚至是設(shè)備的潔凈度都影響著泄漏電流的試驗(yàn)結(jié)果，首先估測(cè)電流的絕對(duì)值，了解絕緣程度，為下一步的科學(xué)分析打好基礎(chǔ)。測(cè)量泄漏電流一般使用微安表，提高測(cè)量精度。以作用電壓和測(cè)量出的泄漏電流進(jìn)行對(duì)比，有效判斷絕緣缺陷類型。如果測(cè)量出的電流過大，說明試驗(yàn)回路出現(xiàn)了閃絡(luò)的情況，應(yīng)當(dāng)查找屏蔽功能和回路設(shè)備哪里出現(xiàn)了問題。如果測(cè)量出的電流過小，表示電源不穩(wěn)定而引起的波動(dòng)，應(yīng)當(dāng)查找微安電表或接線情況是否出現(xiàn)了問題。還有一種情況，就是微安表讀數(shù)隨著時(shí)間的推移而不斷上升，這就說明絕緣老化的問題，也就是說泄漏電流亦能反映設(shè)備的絕緣水平。

5.3介質(zhì)損耗試驗(yàn)的原理

在一切電力系統(tǒng)的絕緣設(shè)備中，介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ可體現(xiàn)設(shè)備絕緣是否有劣化變質(zhì)情況和絕緣整體的受潮情況。測(cè)試小型設(shè)備時(shí)還能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)備中的一些局部缺陷。

5.4直流耐壓試驗(yàn)的原理

直流耐壓試驗(yàn)較為簡(jiǎn)易，不會(huì)損毀其絕緣功效，具有較高的可靠性，易發(fā)現(xiàn)局部缺陷。直流耐壓試驗(yàn)的電壓較大，可以與泄漏電流試驗(yàn)一起進(jìn)行，節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本和作業(yè)的時(shí)間。缺點(diǎn)則是絕緣在直流作用時(shí)的內(nèi)部電壓情況，對(duì)絕緣的考驗(yàn)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)弱于交流耐壓試驗(yàn)。

5.5測(cè)試絕緣電阻原理

絕緣電阻值參數(shù)使用儀表來測(cè)試，絕緣電阻測(cè)試儀又名兆歐表，主要類型有500V、2500V和5000V等幾種。參數(shù)值真實(shí)反映一些缺陷，如絕緣是否有受潮情況、是否有老化等現(xiàn)象，測(cè)試絕緣電阻是非常必要的。

5.6高頻震蕩波耐壓試驗(yàn)的原理

高頻震蕩波耐壓試驗(yàn)的運(yùn)作原理是利用直流高壓發(fā)射器對(duì)充電電容進(jìn)行有效的充電保護(hù)，達(dá)到幅值時(shí)，再對(duì)試驗(yàn)品進(jìn)行放電，當(dāng)?shù)扔谖覀冾A(yù)計(jì)的電壓值時(shí)，球隙將停止放電。被測(cè)量的電氣設(shè)備就會(huì)在電壓的釋放上形成振蕩式的放電回路，在這個(gè)過程中促使數(shù)量級(jí)的衰減振蕩波電壓的形成。這種試驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)電源容量的要求比較低，容易滿足，能夠較早地對(duì)磨損和絕緣缺陷進(jìn)行處理。缺點(diǎn)是缺乏便利性。

6.進(jìn)行設(shè)備高壓試驗(yàn)時(shí)的防范措施

6.1加強(qiáng)人員培訓(xùn)工作

試驗(yàn)人員自身的技術(shù)水平對(duì)高壓試驗(yàn)是否順利和結(jié)果有直接的聯(lián)系，還關(guān)系到工作人員的人身安全。針對(duì)工作人員的技術(shù)水平，在日常工作中需要加強(qiáng)對(duì)工作人員技術(shù)水平的培養(yǎng)，重點(diǎn)加強(qiáng)工作人員試驗(yàn)操作能力及分析問題解決問題的能力，全面提高技術(shù)人員水平。了解日常試驗(yàn)情況，分析工作中存在的不足，有針對(duì)性地進(jìn)行培養(yǎng)。可以在每一次試驗(yàn)工作結(jié)束后開一個(gè)短暫的總結(jié)會(huì)議，利用會(huì)議，指出每個(gè)員工的不足，提高人員的技術(shù)水平。

6.2技術(shù)方面

在進(jìn)行高壓試驗(yàn)前必須保證所有試驗(yàn)設(shè)備的接地情況良好。進(jìn)行試驗(yàn)的設(shè)備不能帶有殘余電，試驗(yàn)前要將試驗(yàn)設(shè)備充分放電。先閉合接地刀閘，再將試驗(yàn)設(shè)備直接接地。其中一項(xiàng)試驗(yàn)完成后，在確保參與試驗(yàn)人員的安全情況下，將試驗(yàn)設(shè)備再次充分放電，做好下一項(xiàng)試驗(yàn)準(zhǔn)備。放電作業(yè)時(shí)，監(jiān)護(hù)人監(jiān)護(hù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，操作人員佩戴安全帽、絕緣手套、穿戴絕緣靴，做好安全措施。還要注意的是，在進(jìn)行電纜直流耐壓試驗(yàn)時(shí)，工作人員在充分放電完成后，在拆除試驗(yàn)引線前必須先斷開試驗(yàn)設(shè)備

7.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為保證電氣設(shè)備正常運(yùn)行必須定期做好電氣設(shè)備的高壓試驗(yàn)。這樣可在事故發(fā)生前就檢測(cè)出電氣設(shè)備運(yùn)行過程中存在的問題和風(fēng)險(xiǎn)，并能根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果做好防范措施，亦能把危害降到最低，減少國(guó)家經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)中國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展也有著積極作用。并且，在進(jìn)行電氣設(shè)備的高壓試驗(yàn)時(shí)，由于高壓的危險(xiǎn)很大，必須采取各種有效的措施保證人員及設(shè)備的安全，要按照規(guī)定的流程進(jìn)行，采取必要的措施，來保證工作人員的生命安全和實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

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