一次電氣設備高壓試驗分析

肖直偉

摘要：為提升變電站一次設備運行水平，保證變電站運行穩定性和電力網架的可靠性，指出了一次電氣設備高壓試驗的重要性，通過試驗分析及時發現一次電氣設備運行問題，并提出相關的解決對策。文章詳細分析了一次電氣設備幾種高壓試驗方法，并圍繞交流耐壓試驗方法的具體應用案例展開論述，以期可供參考。

關鍵詞：一次電氣設備;高壓試驗;案例分析

1 引言

電氣一次設備的安全運行對于整個電力系統有重要影響，一旦發生故障影響巨大，通過高壓試驗及時發現問題、解決問題十分關鍵。在變電站運行期間，可安排專門人員對設備進行試驗分析，在試驗分析中找到能夠保障設備穩定運行的因素，保證電力設備始終處于良好的狀態，本文主要圍繞此展開詳細分析。

2 變電站一次電氣設備概述

變電站在整個電力網絡中占據著重要地位，其中站內一次設備的配置及運行狀況對變電站運行、電力網架的穩定性、可靠性起著決定性作用。變電站一次電氣設備主要有變壓器、開關、隔離開關及地刀等，隨著經濟發展，變電站的電壓等級越來越高，運行設備的電流更大，這對于一次設備運行質量提出了更高要求。

高壓電氣試驗在保障一次設備安全可靠運行方面發揮著重要作用，借助高壓電氣試驗可掌握電氣設備性能，為變電站電氣設備的穩定維修和養護管理提供重要支持。高壓試驗的對象較多，且所牽扯到的內容也是較為復雜，對于試驗的各項條件還有著具體化的要求，因此實施高壓試驗時必須規范相關操作，下文主要就一次電氣設備高壓試驗展開分析。

3 一次電氣設備高壓試驗方法

3.1直流耐壓試驗

直流耐壓試驗具有一定的破壞性，往往需要在最大電壓峰值情況下進行設備性能檢測，從而驗證設備的耐受參數，如使用范圍、限定量程等，試驗方案見表1。

上述試驗的過程中高壓環境存在一定的安全隱患，升壓過程中應實時觀察是否存在異動或聲響，若出現則及時停止試驗檢查裝置情況。若無問題，直至達到最大試驗電壓后，再逐步緩慢調零，定時記錄參數數據。

3.2泄漏電流試驗

泄漏電流試驗主要是為了檢測變壓器一次電氣設備的絕緣性能。該試驗一般也在高壓條件下進行，可以利用直流耐壓試驗環境同時檢測，確定高壓條件下的泄漏電流數值。泄漏電流試驗過程中可以利用微安表隨時監測電流數值，靈敏度非常高，測定重復性好，效果非常顯著。判斷絕緣缺陷時則通過i=f（u）或i=f（t）實現，一般當絕緣缺陷時往往在i=f（u）出現電流驟然上升的情況，或在i=f（t）會出現電流下降緩慢的情況。達到最大電壓后泄漏電流值明顯高于正常值。

3.3交流耐壓試驗

交流耐壓試驗是典型的預防性試驗，可以通過交流高壓條件有效提升變電站一次電氣設備的安全裕度，確定交流環境下一次電氣設備的各項性能。總體情況來看，交流耐壓試驗過程中與直流耐壓試驗相似，操作時應嚴格按照《電氣設備交接試驗標準》中的各項指標進行嚴格檢測，保證控制電路與主電路過流保護裝置分置，過流保護動作電流應在一次電氣設備額定電流的1.5～2倍左右;若試驗操作中出現明顯的電壓表頻繁擺動、毫安表指針驟增、絕緣燒焦或冒煙、裝置異動或異響后，應及時停止試驗，進行現場檢查，確定無誤后方可繼續操作等。

4 高壓試驗案例

4.1試驗背景

某330kV變電站的GIS為三相分體結構，GIS含5個斷路器間隔。由于GIS設備以小單元模塊為基礎組件，運至現場后根據要求組裝成型，作為整體投入使用。由于GIS設備以小單元模塊運輸到現場、在移動廠房內組裝，在運輸和安裝過程中可能會出現磕碰、異物混入等影響絕緣性能的缺陷。為了檢驗GIS現場安裝后設備的性能，進行了電氣交接試驗，本文主要就交流耐壓試驗進行分析，由于 GIS設備電容量較大，為保證試驗頻率達到工頻要求，將設備分兩段進行耐壓試驗。

4.2分段耐壓試驗

4.2.1方案的確定

為減少重復耐壓試驗次數?提高操作便捷性，經過優化以及論證后確定采取分兩個階段試驗的方案?

4.2.2被試品電容量

被試設備的電容量估算數據如表2所示?

4.2.3試驗參數的估算

在確定每相最大電容量后進一步展開分析，被試品最大電容量Cx約為18 503pF，分壓器電容量 Cy約為330pF?300kV/80 H 電抗器的設置采取串聯方法，共4節，形成的總電感L=320H?

按照如下公式展開計算，求得諧振頻率：

實測結果顯示，頻率在40～90 Hz區間內，達到 TV空載電流測試頻率的要求?

4.2.4耐壓試驗結果

耐壓試驗結果如表3、4所示?

綜合表中內容分析：相比于計算值，試驗諧振頻率與之具有趨同性，兩者的誤差未超過±5%?從試驗階段的具體操作情況來看無擊穿放電現象，絕緣電阻在整個流程中均保持相對穩定的狀態，超聲波局放信號正常?一系列現象說明主回路絕緣試驗效果良好，達到要求。

5 結語

綜上所述，現階段電力系統運行中，不少一次電氣設備在運營、管理和維護過程中存在著一些問題，對電力服務質量產生影響。對此，對一次電氣設備實施高壓試驗具有關鍵意義，通過對變電站內各類設備的絕緣性能進行詳盡的檢測，同時通過試驗檢測變電站的各項電力指標，逐一排查變電站中存在的故障和安全隱患，及時修復各種故障問題，為電力系統運行保駕護航。

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