高壓電氣設備絕緣預防性試驗分析

龔鶴騰 臧振 丁文

【關鍵詞】高壓;電氣設備;絕緣預防性試驗;意義;方法

電氣設備是影響電力系統(tǒng)運行安全及穩(wěn)定性的關鍵所在，但是電力設備類型多樣，故障頻發(fā)，成為了電力企業(yè)管理的重點。據歷史運行數據可知，電力設備故障原因多為絕緣故障，為降低故障率，需開展高壓電氣設備絕緣預防性試驗。但是為保證試驗數據的準確性，需建立完善的監(jiān)測體系，弱化外界因素的影響，可保障電力設備絕緣狀態(tài)正常。

因電力設備長期處于高壓運行環(huán)境，對其性能要求較高，因此高壓絕緣預防性試驗是一項重要工作，直接關系到電力系統(tǒng)實際運行安全性。在進行預防性試驗時，需做好各項參數的持續(xù)觀測工作，確保觀測結果達標后方可將電氣設備正式投入使用。此外，預防性試驗在電氣設備的后期管理中也發(fā)揮著重要作用，開展后期管理的主要目的為全程監(jiān)控電力設備性能和運行狀態(tài)，在發(fā)現(xiàn)安全隱患或故障后立即安排人員趕赴現(xiàn)場進行排查和維修，以此提高設備的絕緣性能，也可延長設備的使用壽命。

總之，因電網長期暴露在露天環(huán)境中，運行環(huán)境復雜，為此需注重高壓電力設備的管控。開展絕緣預防性試驗，以減少設備安全問題，確保絕緣試驗結果的準確有效。

（一）預防性試驗方法

絕緣預防性試驗主要分為破壞性試驗和非破壞性試驗兩類，詳細如下：

1、破壞性試驗

破壞性試驗又稱耐壓試驗，是電氣設備絕緣預防性試驗的主要方法之一，具體可分為以下幾種試驗方法，一是交流/直流耐壓試驗;二是空載試驗;三是交流阻抗試驗。此種試驗方法的應用中，對設備運行與性能要求均十分高，甚至會對被檢測設備造成不同程度的損壞，此類試驗的優(yōu)勢為可準確發(fā)現(xiàn)被測設備缺陷。

2、非破壞性試驗

非破壞性試驗又稱絕緣特性試驗，主要包括絕緣電阻測試、直流電阻測試和泄漏電流測試等，可對設備損壞程度和位置進行分析判斷。試驗過程中，對設備施加的電壓相對較低，不會引起設備損傷問題，及時處理可避免設備劣化、影響范圍擴大。在電力系統(tǒng)中，高壓電氣設備多先進行非破壞性試驗，后再實施破壞性試驗。

（二）預防性試驗要點

1、前期準備。在開展預防性試驗前，需組織專業(yè)的工作人員趕赴現(xiàn)場進行全面勘察，掌握電力設備運行狀態(tài)和運行環(huán)境，并據此針對性地制定試驗方案，規(guī)范開展絕緣試驗，避免出現(xiàn)操作失誤等問題。對于試驗人員而言，應具備高度安全意識，強化個人安全防護。防止出現(xiàn)觸電、中毒等事故。

2、安全管理。電力企業(yè)應建立健全的安全管理制度，細化絕緣試驗的相關內容，明確試驗安全準則，促進絕緣試驗的標準化。為保證絕緣試驗能有序開展，試驗結果可靠，電力企業(yè)還需安排專人負責監(jiān)控，詳細記錄試驗過程和相關數據，試驗前對現(xiàn)場進行檢查，確保試驗環(huán)境安全穩(wěn)定。

3、建立高壓絕緣試驗數據庫。該數據庫的創(chuàng)建可為工作人員提供直接依據，通過對試驗數據的比對分析，更加客觀地掌握電力設備的絕緣狀態(tài)，也能提高試驗結果的時效性和準確性。

下文是以某350（MW）機組發(fā)電機絕緣預防性試驗為例展開分析。

（一）發(fā)電機不同轉速下交流阻抗及功率損耗測量

試驗條件：完成發(fā)電機零附件的安裝工作，做好勵磁母線接引處理，并對實際接引位置是否牢固進行檢查。要求發(fā)電機轉子滑環(huán)電刷接觸良好。對于發(fā)電機小間勵磁屏轉子過電壓保護部分連接線，要將其拆除掉。

試驗接線、內容：交流阻抗試驗線與滑環(huán)碳刷小辮相連。試驗前做好通電測試，明確轉子絕緣電阻，可選擇1000（V）兆歐表，所得測值必須大于0.5兆歐，若不符合要求則需進行隔離;在50、100、150、200、260（V）試驗電壓下分別對盤車運行狀態(tài)進行監(jiān)測，記錄電流、損耗值;發(fā)電機升速時【500～3000轉速（每增加500轉速測一次）】，采用GTS-2發(fā)電機交流阻抗測試儀監(jiān)測電壓260（V）下的參數，主要是電流和損耗值;拆除交流阻抗試驗接線，測量3000轉下絕緣電阻;與運行人員進行交接，要

在開展屏蔽活動前，選取A、B、C等三個參考點進行測量，每個測量值均高于通信基站的管理限值8uW/cm2。而通過表1可以看出，完成鍍鋅鐵皮屏蔽防護后，各參考點位的測量值均有明顯下降，可見本次屏蔽防護取得了較為理想效果。求必須詳細記錄試驗過程與相關信息;拆除試驗接線，對現(xiàn)場進行全面清理。

（二）發(fā)電機空載試驗（施加電壓1.05Uel即21000（V））

試驗條件：將上一試驗中拆除的連接線恢復，對于發(fā)電機組的過電壓保護、發(fā)變組其他保護投入等全部停用;機組升至3000轉速。繼續(xù)維持;檢查3612開關、東西刀閘斷開位置，取T3612開關操作與動力直流。

試驗接線、內容：接入定子電壓、轉子電流試驗線，將其設置在發(fā)電機勵磁小間勵磁盤位置，經檢查無誤后方可繼續(xù)機組升壓操作;接入勵磁裝置1、2、3組交流輸入刀閘與直流輸出刀閘、滅磁開關;通過勵磁屏調節(jié)勵磁，首先是發(fā)電機升壓，選用GTS-1發(fā)電機綜合參數測試儀，對發(fā)電機10-12點空載上升曲線進行錄取，機組運行參數顯示達到了額定電壓1.05倍后，則需單方向降勵磁，此時需記錄試驗數據，獲取10-12點下降曲線;勵磁電流降至0的情況下，依次將滅磁開關、勵磁裝置1、2、3組交流輸入刀閘與直流輸出刀閘拉開，并將發(fā)電機定子殘壓參數記錄下來：與運行人員進行交接，要求必須詳細記錄試驗過程與相關信息;拆除試驗接線，對現(xiàn)場進行全面清理。

（三）發(fā)電機軸電壓測量

試驗條件：發(fā)電機完成安裝，且勵磁母線接引位置、發(fā)電機轉子滑環(huán)電刷接觸情況，全部做好檢查工作;對于勵側、汽側軸承外殼以及軸等位置，以銅刷短路，要求軸承間油膜電阻處于正常狀態(tài)，不會影響測量結果。

試驗接線、內容：試驗過程中選用3～10V交流電壓表，若使用其他設備則需適當提高電壓，并以電壓表測量。此外，測量接線與專用電刷相接，電刷上需安裝長度大于300mm的絕緣手柄。對軸電壓進行測量時多將可靠節(jié)點點作為基準點;測量過程中。需對處于正常運行狀態(tài)下的發(fā)電機進行測量，額定電壓為50%、額定負荷為100%;勵側、汽側軸承外殼與軸用銅刷短路，先檢測U1。再測量勵磁端軸承支架對地電壓U2，記錄兩處試驗數據;勵側軸承外殼與軸用銅刷短路，測量U1、U2，繼續(xù)做好記錄工作;汽側軸承外殼與軸用銅刷短路。測量U1、U2。繼續(xù)做好記錄工作。

分析：通常U1=U2。但U1、U2差值大于10%，則說明絕緣墊層處的絕緣性能不佳，此時U1

綜上所述，開展高壓電氣設備預防性試驗非常必要，是確保電力系統(tǒng)整體運行安全穩(wěn)定的關鍵。作為工作人員，必須嚴格遵循現(xiàn)行規(guī)定操作，也需針對電力設備類型和性能編制科學的運維方案，確保試驗工作順利開展，獲得準確的試驗結果，由此也為高壓電氣設備可靠運行提供依據，實現(xiàn)電力系統(tǒng)高質量運行。