高壓電氣試驗技術中存在的問題與改進

劉 靖

（貴州鴨溪發電有限公司，貴州遵義 563108）

0 引言

高壓電氣試驗采用多種檢測技術與分析方法進行電氣設備運行狀態的檢測，實現對電氣設備安全性、抗干擾能力與絕緣性能的綜合評估，為電網狀態評價與檢修工作提供有價值信息。針對現有技術問題，尋求改進方案與措施，能夠有效優化電氣參數，提高試驗結果精度，更好地提升電力系統運行效能。

1 高壓電氣試驗常用技術方法與存在問題分析

1.1 高壓電氣試驗技術

1.1.1 試驗設備

目前，國內部分電力企業采用高壓程控電氣試驗車開展電氣試驗。試驗設備由前端測試單元、數據通道、控制單元等模塊組成。檢測時需將被測電氣設備移動至變電站，利用電纜連接試驗測試設備，基于預設流程與相關試驗操作即可自動完成檢測與處理、生成試驗記錄，具有易操作、自動化水平高等特點。由于試驗設備造價較高，導致該設備尚未在國內電力企業中得到大范圍推廣，多數企業仍依賴傳統高壓電氣試驗設備，相應對于試驗技術方法與人工操作水平提出了更高要求。

1.1.2 試驗方法

（1）直流耐壓測試法。依靠2 名工作人員配合操作，分別負責接線與檢查，并且在試驗開始前完成接線處理。

（2）直流電阻試驗法。適用于針對分接開關、線圈引線等質量問題進行檢測。試驗時需將直流電阻與引線進行連接，并針對分接開關上的線圈進行檢測，獲取到具體電阻值，實現對分接開關載流部位工作狀態的檢測。

（3）介損試驗。通常用于測試電力設備的絕緣狀態，需依據不同電力設備型號、負荷等條件進行接線的選取。將測試芯線分別與被測設備的高壓端口、高壓屏蔽線與低壓信號端口進行連接，判斷其絕緣性能[1]。

（4）變比試驗。適用于針對變壓器的變壓比進行檢測。測試時需分別測量分接開關與線圈匝數比，用于評價分接開關接線是否連接正確，判斷電壓是否在規定范圍內變化，以此全面評估變壓器運行狀態。

1.2 高壓電氣試驗技術存在的主要問題

1.2.1 高壓電氣設備與引線接地

在開展高壓電氣試驗過程中，倘若設備操作不當易造成電力損耗。為此，需注重針對電容設備運行狀態進行科學檢測，由于設備中的高壓線路CVT 往往直接接通，若技術人員未能做好設備頂端的接地處理，將導致設備與電阻形成串聯關系。當電容器電容量增大時，也將致使其介質損耗隨之增大，造成被測設備介質嚴重損耗。同時，由于高壓電氣設備使用時涉及到TA/TV 的應用，TA/TV 基于電磁感應定律與一定的比例關系決定其繞組方式。應確保高壓TA/TV 的二次繞組中至少有一個端子實現可靠接地。但是在實際應用過程中TA/TV回路在使用相應的二次繞組方式時也對應不同的電阻，若未能做好二次繞組的接地處理，將產生額外的散電流，對設備造成干擾，增大測量結果的誤差[2]。

1.2.2 濾波器接地開關未閉合

在高壓電氣試驗操作過程中，通常選取將耦合電容器頂端進行接地處理。在考慮到介質損耗的條件下，需采用反接方法起到屏蔽作用，因此需將被測設備的端子接在耦合電容器下部。然而在實際操作過程中，由于不同測量儀器在接地設備開啟的狀態下其測量結果存在一定差異，對此需將耦合電容器的濾波器開關進行閉合，再重新進行試驗數據的測量，保障獲取到試驗數據的有效性，防止增大試驗結果的誤差。

1.2.3 絕緣預防性試驗缺陷

絕緣預防性試驗主要用于測試發電機、變壓器等電氣設備是否處于正常運行狀態，能否發揮其使用功能。然而在開展絕緣預防性試驗過程中，常在直流耐壓、介質損耗、局部放電、絕緣電壓等測試環節出現干擾因素。例如，在開展交流耐壓試驗前未能完成介質損耗、絕緣電阻等電氣參數的測試，在開展泄漏電流試驗時未能及時加入直流高壓，在開展介質損耗試驗時未能考慮到大氣相對濕度等參數，由此影響絕緣預防性試驗測試結果的準確性，并且易埋下安全隱患。

1.2.4 其他常見技術性問題

（1）避雷器問題。部分工作人員測試避雷器時未能將引線全部拆除，導致與高壓直流發生器的屏蔽線產生直接連接，由此生成泄漏電流，影響試驗精度。例如，在某次避雷器試驗環節，工作人員僅將500 kV 主變中性點避雷器的引線斷開，引線仍留在避雷器上，導致設備泄漏電流約70～80 μA，引發故障。

（2）絕緣帶問題。通常工作人員開展高壓電氣試驗時，需針對斷口電容器進行測試，獲取到具體的介質損耗因數。但實際測試時，若未能將固定引線的絕緣帶去掉，將導致設備運行過程中產生局部放電，增大介質損耗，影響試驗精度。

2 高壓電氣試驗技術改進的具體措施

2.1 細化技術問題改進思路

2.1.1 落實試驗前期準備

為解決高壓電氣設備與引線的接地問題，需落實試驗開始前的準備處理，合理調節電氣啟動試驗時間，做好連接引線的處理。在試驗開始前，要求檢測人員做好被測設備運行環境或測試現場的勘察工作，綜合排查影響試驗效果的不確定性因素與安全隱患，做好電氣設備、線路連接情況的調查。同時，需重點關注引線、絕緣帶等關鍵部件，確保避雷器的引線全部斷開、絕緣帶完整拆除，避免增大介質損耗，保障高壓電氣試驗結果的有效性，保護電氣設備使用性能。此外，還應適當縮短電氣啟動試驗時長，嚴格遵循短路、空載、勵磁調節器、零啟升壓與核相、帶負載的順序，開展電氣啟動試驗，有效節約試驗成本，提高檢測效率。

2.1.2 做好設備接地管理

針對接地問題進行處理，需針對高壓TV/AV 的二次繞組進行合理設計，確保其中至少有一個端子實現良好接地。開展交流耐壓試驗時，需針對電容電流強度進行檢測，結合測試電流的數值判斷電壓運行狀態。若試驗時發現接地開關接觸不良，可選取接地線掛接在被測電氣設備上，保障線路與被測設備實現良好接觸。針對避雷器試驗中的引線問題，需確保在試驗前將避雷器上連接的引線進行徹底拆除，并加強對引線拆解操作規范的管控，防止拆除引線過程中因操作不當產生泄漏電流，降低試驗檢測結果的誤差。

2.1.3 掌握試驗操作細節

在開展絕緣預防性試驗過程中，檢測人員需注重把握以下操作細節：

（1）試驗環境條件的控制，需結合試驗測試要求進行大氣相對濕度指標的調控，避免影響介質損耗因數的測量結果。

（2）開展泄漏電流測試時，需適時接入直流高壓，選取工作電壓較高的設備，保障測試結果準確性，并利用測試結果為直流耐壓試驗提供參考。

（3）開展絕緣電阻吸收試驗時，應在測試前預先加壓1 min，防止因設備受潮，影響試驗操作的安全性。

（4）開展色譜測試時，要求測試人員注意觀察電氣設備是否出現局部發熱。

（5）絕緣電壓分布測試環節，應做好絕緣子表面的清理工作，避免影響絕緣性能。

（6）進行局部放電測試時，應排除其中存在的間隙或氣泡[3]。此外，檢測人員還應密切觀察被測電氣設備是否存在老化、受潮等問題。運用多項絕緣預防性試驗測試方法，實現對電氣設備損耗狀況的綜合評價，保障及時排查出電氣設備存在的安全隱患，采取有效維修處理措施予以解決，確保電氣設備可靠運行。

2.1.4 優化配套解決措施

高壓電氣試驗結果能夠為電廠設備的檢修維護工作提供參考價值，因此需將試驗操作納入到標準化管理規程中，注重在試驗開始前做好電氣設備的檢查，落實具體的安全技術措施、工作制度與責任分工，整合以往檢測與維修信息，進行設備危險點的合理預判，配合引入先進的試驗技術和設備儀器，保障試驗結果精度。具體來說，首先應從前期檢查環節入手，結合不同高壓電氣設備類型采用相應檢查措施，安排至少2 名工作人員進行配合操作，防止在連接、操作等方面出現紕漏，引入工作票、試驗許可等制度，實現對試驗過程有效監督。

2.2 引入新型試驗技術方法

在現有高壓電氣試驗技術基礎上，應引入新型試驗技術、測試裝置用于強化對試驗結果的保障。例如，當前變電站在開展高壓電氣試驗時，常運用以下4 種技術方法：

（1）紅外線點溫計。利用手持紅外線測量儀器進行高壓電氣檢測，可在較短時間內迅速定位故障點、查明發熱源，大幅提升電氣設備檢測效率。

（2）紅外線熱像儀。該測量儀器用于針對處于運行狀態或停止工作狀態下的電氣設備的熱像分析，常被應用在發電機等電氣設備的檢測。

（3）超聲波流量探測儀。該設備可用于統計斷路器中冷卻水流量，針對發電機電子線棒流量進行檢測，可獲取到較為精確的檢測結果。

（4）引入專家系統進行電氣設備在線分析。適用于針對發電機的電力參數進行檢測與綜合分析，實現對發電機運行狀態與使用性能的評價。

2.3 完善電氣試驗方案編制

傳統高壓電氣試驗設備缺乏良好的自動化程度，為實際檢測工作帶來不便，仍需依賴人工檢測進行配合。針對此問題，可引入計算機技術與相應軟件系統，利用集成數據錄入、分析、存儲、測試報告等單元模塊的軟件系統。實現對高壓電氣試驗檢測過程的自動化控制，檢測人員僅需根據系統提示，點擊相應操作按鈕，即可實現對試驗數據的自動分析與存儲。同時，結合變電站實際情況，建立測定數據庫結構，由數據庫自動將本次測試結果入庫存儲，并與以往試驗結果及標準設計值進行比對。經綜合分析與篩選后生成最終測試數據，為測試及檢修人員作業提供參考信息。在此基礎上，還應注重加強技術人員的培訓管理，引導技術人員樹立嚴格的安全操作意識，落實個人安全防護工作。安排專人負責試驗結束后的接地線拆除、放電處理等工作，有效排除試驗過程中存在的安全隱患，避免增加電氣設備損耗，提升高壓電氣試驗水平，更好保障電氣設備使用性能。

3 結語

高壓電氣試驗在調節設備運行參數、提升設備檢修水平、完善電力服務功能等方面具有顯著的應用價值。在實際檢測過程中應注重把握好設備配置、接地、絕緣等環節的檢測技術與標準，針對試驗流程、操作細節、技術方法與試驗設備等進行優化設計，提升電氣試驗質量，為電力系統可靠運行提供技術支持。