高壓電氣試驗在電力系統中的重要性分析

王曉華 劉玉飛

【摘 要】通過試驗采集變壓器等電氣設備和材料在高電壓下的各項電氣參數，評估其耐高壓、絕緣性能是否滿足需要，是保障電氣系統運維常用的技術手段。本文基于對高壓電氣試驗原理、目的以及試驗對象的介紹，分析了其對于電力系統的重要性，進而探討了如何在試驗過程中既達到試驗目的，獲得客觀準確的試驗結果，又確保試驗人員、電氣設備以及電力系統的運行安全。

【關鍵詞】高壓電氣試驗;狀態檢測;故障預防;電力系統

引言

電力系統中存在大量的電氣設備、不同材質的材料及裝置，而每個環節中出現電氣特性與絕緣性能異常都有可能引發系統運行故障，甚至導致關鍵變配電設備、設施的損壞。因此，在相關設備、裝置等投入使用前、運行一定時間后，都需要按照相關技術規范實施高壓電氣試驗，根據試驗檢測到的數據進行分析和評估，確保所有設備、設施處于理想狀態。

一、電力系統高壓電氣試驗原理和目的

（一）試驗目的

在電力系統中的設備、線纜等的生產、安裝以及使用過程中，由于機械或工藝性損傷、環境腐蝕以及老化等原因，導致部分環節的性能下降、絕緣性能不可靠。因此，在電力系統的運維檢修過程中需要通過試驗手段準確的評價關鍵設施、設備的運行穩定性，以量化的指標衡量和預測變壓器、開關等是否會發生故障，以便及時采取措施進行維修和預防[1]。在試驗時需要使用專業設備，對電氣系統中的各類電氣裝置、設備等逐級施加高電壓，采集不同電壓等級下的電阻、漏電流等電氣參數，進而按照相關原理計算、評估電力設施、設備等核心器件的絕緣、電氣性能是否符合系統運行要求，并且根據對絕緣壽命等的評估結果安排運維工作，對出現絕緣性能劣化跡象的設備進行密切監控，并且適時更換維修系統設備。

（二）試驗原理

高壓電氣試驗通常用于電力設備的出廠、安裝前以及檢修時的性能檢測，在電力系統處于運行中時，則根據相關管理規范，對在特定電壓、外部環境下達到一定使用時間的設備進行高壓試驗，評估其剩余壽命并決定是否需要維修或更換。根據試驗對象的結構、額定電氣參數及運行原理，需要使用相應的試驗設備并設計嚴謹、規范的技術方案。試驗設備主要是交流或直流電機、數據記錄分析設備等。目前專用高壓電氣試驗設備的研發取得了很多成果，集成了最新計算機、自動控制等方面技術的設備，不僅能夠更加精準的控制試驗加壓過程，自動采集各項試驗數據、記錄環境參數并迅速得出檢測結果，而且有利于試驗過程中的人員與設備安全。此外，對于電力系統中的在用設備，必要時還能實現帶電在線試驗和檢測，減少斷電帶來的損失。

二、高壓電氣試驗的意義

（一）掌握電氣設備運行狀態以維持系統運行穩定

由于電力系統規模日益龐大且相關設備、設施分布的環境條件各異，因此一方面任何環節出現故障都會影響較大范圍的供電質量，另一方面處于相對惡劣環境下或本身有質量瑕疵的設備，在運行過程中率先出現性能劣化。因此，及時通過檢修過程中的高壓電氣試驗發現系統中的薄弱環節，采取密集監控和維修措施，掌控所有設備的運行狀態，科學的安排運維計劃并維持系統穩定運行[2]。因此，高壓電氣試驗是評估電力系統運行可靠性、規劃設計運維技術方案與監管措施的基礎。

（二）提高系統運行的經濟性

基于保障供配電安全、降低故障發生頻率以及準確評估電力設備的壽命，高壓電氣試驗能夠全面提高電力系統運行的經濟性。首先，通過高壓電氣試驗能夠及時發現相關設備、設施的安全隱患，及時安排維修或更換避免發生系統運行故障[3]。與此同時，由于在故障發生前修復了系統中的薄弱環節，也排除了因系統核心設備故障帶來的更多電力設備、設施損壞的危險，保護了運維人員的安全，等同于挽回了巨大的潛在經濟損失。其次，由于利用高壓試驗可以精準評估變壓器等重要設備的運行狀態、預測其使用壽命，因此能夠充分挖掘電力系統中各類設備的使用價值，避免因安全第一原則而過早將設備更換和報廢，相當于提高了系統中資源的利用率，減少了運維支出。

三、高壓電氣試驗注意事項

雖然高壓電氣試驗對保障電力系統運行安全意義重大，但試驗本身卻存在多方面風險。如果沒有科學的試驗方案和計劃不僅無法保證試驗結果的準確可靠，還會造成設備損壞、影響電力系統的運行或帶來人身傷害。因此，應從以下幾方面確保高壓電氣試驗順利完成：

（一）針對試驗對象特點設計技術方案

由于高壓電氣試驗對試驗對象而言具有一定風險，因此應在試驗前全面搜集其電氣參數、基本工況以及檢修、檢測記錄等資料，進而根據檢測目的設計試驗技術方案。首先根據其額定與實測電氣參數選擇相匹配的試驗設備，安照相關規范設計加壓等級、時間等試驗參數。其次，還要考慮試驗場地的環境特點、檢測對象在系統結構中的位置及其與周邊設備的邏輯關系，從而規劃需要斷電的范圍、應急管理以及安全保障措施等，保障試驗能夠順利完成。

（二）按照相關技術規范完成試驗過程

高壓電氣試驗有十分完善的行業技術標準和操作規范，而依據相應規范完成試驗過程才能既保障試驗結論的客觀精確，又不會損壞設備或傷及試驗人員[4]。因此，當試驗開始前應首先確保試驗操作人員了解試驗計劃、具體流程。其次，所有人員應有明確的分工與協作關系，一方面保障每個試驗步驟的規范操作，由技術人員相互配合進行加壓、觀測與記錄，讓試驗有序進行并保證數據的精確度。另外還要有專人維護現場秩序、調度人員設備并監督試驗過程，從而保障電力系統、試驗設備以及人員安全。

四、結束語

隨著電力系統中精密設備越來越多，為了確保運行穩定并降低故障率，利用高壓電氣試驗定期評估各種設備的運行狀態越發重要。而目前試驗設備逐漸實現加壓、數據采集與分析處理功能的集成化，能夠十分便捷高效的完成在線試驗與檢測。

參考文獻：

[1]郭遠盛.高壓電氣試驗在電力系統中的重要性分析[J].科技創新與應用，2017（1）：219-219.

[2]胡建業.電力系統高壓電氣試驗技術問題重要性分析[J].低碳世界，2017（15）：67-68.

[3]佚名.電力系統高壓電氣試驗技術問題的重要性探究[J].科技風，2018，364（32）：162-162.

[4]呂全新.電力系統高壓電氣試驗技術及其重要性探討[J].科學技術創新，2017（34）：41-42.

作者簡介：

王曉華（1984-05）女，漢族，河北石家莊，從事高壓試驗工作。

（作者單位：1、國網河北省電力有限公司檢修分公司;2、石家莊市毫末建筑設計有限公司）