高壓電氣試驗技術中存在問題及解決措施

國網冀北電力有限公司唐山供電公司 劉 壘 李建輝

高壓電氣試驗在電力系統中發揮不可替代的作用，擔當“保護者”角色，通過試驗可以驗證各機械使用情況、運行狀態等，并依據獲得的測量結果，判斷其是否出現故障。而在開展高壓電氣試驗時，高壓電氣試驗技術不可忽視，但從實際來看，我國在此領域與發達國家存在距離，尤其是智能化和自動化方面有待進一步發展。目前，試驗過程中接地不良問題、電壓問題等仍時有發生。基于此，本文圍繞高壓電氣試驗技術中存在的問題展開分析，對優化我國電力系統發展有積極作用。

1 高壓電氣試驗闡述

本文以某供電公司為研究對象，在此結合該企業內部開展的高壓電氣試驗展開分析探究。

1.1 試驗條件

溫度和濕度。為了保證高壓電氣試驗質量，重視試驗條件是重點。在室內進行檢測時，科學控制濕度和溫度是前提。一般為了確保高壓電氣試驗結果具備參考價值，多選擇在-20～40℃溫度下展開試驗。此溫度范圍內，可有效確保各項參數數據準確。對于濕度而言，過高或者過低均會影響試驗結果，因此需要結合實際條件科學管控濕度，最大限度降低濕度的負面影響。綜上，試驗開展過程中，溫度和濕度均影響深遠，試驗人員應遵循科學、規范原則，科學進行把控，如此可確保最終結果達到預期。

測試環境和變壓器的絕緣性。高壓電氣試驗過程中，變壓器的絕緣性發揮影響作用，想要確保試驗有序完成，營造良好適宜的環境，確保環境滿足高壓電氣試驗要求，科學落實風險管控，按照試驗前、試驗時、試驗后三個階段進行系統性分析，總結可能出現的風險和不良因素，采取可行措施科學應對，避免對整體試驗造成干擾是關鍵。同時，變壓器發揮不可忽視的作用，科學落實全面監管、做好風險管控，可以顯著提升高壓電氣試驗準確度[1]。

額定電壓和容量。高壓電氣試驗開展過程中，需要確保變壓器具備良好的散熱性能，而達成這一目的的前提是科學控制額定電壓和容量。基于此，相關人員在試驗過程中，營造安全、穩定的試驗環境，科學設置額定電壓和容量數值有積極作用。其中確定數值時，應著重思考變壓器活動范圍和帶電設備之間的距離，通常參考下表1各項參數完成設置。

表1 活動范圍和帶電設備的最小距離總結表

1.2 試驗方法

變壓器線圈中的直流電阻測試。此種試驗方法是依靠測試線路的接頭排查存在的安全隱患，其中主要內容是排查各開關分接處線路連接情況。通常為了確保設備正常發揮作用，引線極為重要。該試驗開展時，借助電橋法檢查變壓器的線圈電阻是否存在異常，如果電阻在1Ω以下需要采用雙臂直流電橋的方式；如果電阻數值高于1Ω，需要采用單臂直流電橋方式。

變壓器的變比量測試。變壓器發揮作用過程中，變比值可作為判斷變壓器運行情況的依據。因此，通過觀察變壓器運行情況，可大幅度避免短路等問題出現。借助變壓器變比值完成試驗檢測時，可通過電壓比較法與電橋兩種方式完成。當前，隨著現代化技術發展，數字電橋法完成測試得到廣泛應用。電壓比較法是將380V的電源與變壓器一側相連，然后再將電壓表接入其中，同時測量兩個儀表數據，再與電表數據進行比較，此時便可以得到變壓器的變比量。

2 高壓電氣試驗設備分析

本文研究的案例企業，基于自身經濟實力，在對傳統的高壓電氣試驗裝置進行改造完善的同時，也針對性添置新型高壓電氣試驗裝置，在緩解自身經濟壓力的同時，提升高壓電氣試驗裝置性能和智能化水平。

2.1 傳統高壓電氣試驗設備

結合實際情況來看，當前傳統的高壓電氣試驗設備仍具備發展空間，在供電單位中得到廣泛應用。借助傳統的高壓電氣試驗設備完成檢測，由于性能局限性導致最終結果存在不足。大多數傳統試驗設備由于科技限制，自動化程度相對較低，在智能化控制中存在較大缺陷，其顯著缺點是無法實現自動化測試及對結果進行智能化處理。所以利用傳統高壓電氣試驗設備時需要人工輔助完成記錄等[2]。

另外，傳統的高壓電氣試驗裝置自身體積較大，這導致測試過程面臨更多麻煩也增大測試難度。由于缺乏智能化分析和數據收入等功能，導致檢測結果正確解讀和判定工作量加大，無形中也對參與人員自身綜合水平提出高標準要求。但是傳統的高壓電氣試驗裝置具備成本低廉優勢，可降低相關企業經濟成本，這導致傳統高壓電氣試驗裝置應用較為廣泛。新型裝高壓電氣試驗裝置資金投入較大，一些企業可能無法承擔，這也是當前新型高壓電氣試驗裝置推廣應用進展緩慢的主因，通常情況下，部分供電企業出于成本思考，對傳統設備進行改造。

2.2 高壓程控電氣試驗車

高壓程控電氣試驗車是近年來研發出來的新型高壓試驗檢測裝置。其本質是將傳統的相關高壓電氣試驗裝置進行改造然后集成到測試車上，在提高檢測效率的同時也為運輸提供便利。該裝置性能優良、功能較為完善，可滿足日常高壓電氣試驗需求，且可應對復雜作業環境。本文采用圖1所示的高壓程控電氣試驗車輔助完成試驗活動。該裝置應用步驟見表2。

圖1 高低壓開關電源試驗車

表2 高壓程控電氣試驗車應用步驟總結表

借助該新型裝置可實現智能化測試和提升結論正確性目的，同時降低人力、物力等消耗。基于此，相較傳統的高壓電氣試驗裝置，該裝置優點更為明顯，但由于成本支出較大，因此在推廣方面仍面臨挑戰。

3 高壓電氣試驗技術中存在的問題及解決措施分析

3.1 存在的問題

接地問題。相關設備運行過程中，需要長期處于高壓狀態，此時接地故障問題極為常見。一旦出現該類問題會導致設備金屬外殼帶電，此時不僅會影響設備運行狀態，還會威脅工作人員安全。通常情況下，導致接地故障出現的常見原因如下：使用高壓TV和TA模式時，發生二次電路接地不良情況，此時會對試驗結果產生影響。

電壓問題。進行試驗檢測過程中，電壓是重要影響因素，其會對介質造成破壞，電壓增大，介質損失較低，反之電壓較小會導致介質損失嚴重性加劇。因此，在試驗過程中，如果對這一特性了解較少，容易出現電壓問題。同時，電壓導致介質受到損耗，電容器中的電壓也隨之發生變化，這會導致電阻增大或者出現電能泄漏問題。

線路問題。高壓電氣試驗測試中，常見的線路問題包括以下兩種：第一是避雷針引線問題，一旦測試忽略避雷針引線容易導致泄漏問題出現。避雷針的主要目的是降低雷擊風險，如果試驗中該引線接地出現故障，會造成嚴重后果。第二，高壓電氣絕緣帶。如果電線和絕緣帶之間的距離短，容易導致測試結果不夠準確，因此需要科學設置高壓電氣絕緣帶，防止出現干擾[3]。

絕緣預防性試驗問題。高壓電氣試驗技術應用時，預防性絕緣測試發揮不可替代的作用，其主要目的是評估發電機、變壓器、斷路器等設備運行情況。結合實際情況來看，絕緣預防性試驗中常規絕緣測試、介質損耗測試、漏電流測試、交流耐壓測試、局部放電測試等過程均容易出錯，進而影響后續測試結果。例如交流耐壓測試之前，忽視對絕緣電阻和泄漏電流等參數的測試；介質損耗測試中忽略濕度監測等，這為試驗工作帶來安全隱患。

3.2 解決措施

注意接地不良。首先需要明確高壓電氣試驗設備和接地設備常見故障類型和問題成因，對常見故障進行分類，按照應對難度和影響效果排序，著重對排名在前的故障重點監督，如此可以有效保證測量結果準確可靠。其次對于端子接地時，需要確保符合規范操作要求。再次，針對交流耐壓試驗需要明確掌握電容電流強度，以此為依據評定電壓運行情況。最后，本文敘述的接地不良以TA和TV的二次繞組問題為主，針對這一問題，可以通過以下措施解決問題：將電流的實際參數作為標準來評價高電壓電氣試驗的工作情況；確定一個端口為試驗目標，在保證其接地良好前提下完成其他端口檢測；適當增加電流強度，確保額定電流強度是電容電流強度的一倍，從而檢測設備交流耐壓系數變化，確定故障[4]。

合理設置電壓。科學設置電壓有積極作用。電壓對介質存在一定損耗，所以從電壓設置角度入手，保護介質氧化層，可以確保高壓電氣試驗檢測結果科學準確。設置電壓時，應注意以下兩點：第一，明確電壓對電流、電阻的影響，雙臂電橋的電壓變高時將會降低阻值并且高壓還會使氧化膜撕裂，而雙臂電橋的電壓變低時則會出現相反的情況，因此確保電壓合理可以保證電阻等保持合理狀態；第二，由于電壓對介質存在影響，需要慎重考慮電壓值，盡可能降低對電壓的干擾。

重視引線。高壓試驗中，需要賦予待檢測設備高強度的電壓，此時絕緣會產生強電阻，進而導致與絕緣帶臨近的引線出現干擾情況，這會對結果產生影響。針對這一問題一般采取以下兩種措施進行緩解：第一，科學設置絕緣帶和引線之間的距離；第二，拆除絕緣帶，采取其他措施保護安全，進而降低由于絕緣帶導致的強電阻[5]。

絕緣測試。高壓電氣設備運行時，電氣設備之間存在干擾問題，其中較為明顯的就是引線和絕緣材料之間的干擾，基于這一問題，降低絕緣帶和引線之間的聯系，拉大彼此距離可以降低負面影響。但需要注意，在設置絕緣材料和引線之間的距離時，需要避免兩者產生接觸，否則會對操作人員安全造成負面影響。同時，在進行高壓電氣試驗時，可以將絕緣材料拆除，但需要在試驗完成之后，將絕緣材料恢復成原樣，否則會造成漏電事故。針對其他絕緣測試活動，試驗過程中，遵循科學規范操作原則，提升工作人員安全意識和電力相關知識掌握程度，可以在保證高壓電氣測試結果準確度的同時營造安全作業環境。

4 結語

現階段，高壓電氣試驗隨著技術發展，相關設備不斷研發，在更新換代的同時，更多創新型技術出現，為試驗檢測結果準確度和可靠性提供保障。本文結合實際情況，詳細闡述當前某供電公司高壓電氣試驗的試驗條件、試驗方法和試驗設備三方面內容，進而結合實際，總結當前高壓電氣試驗開展過程中常見的問題，針對常見的接地不良、電壓問題、線路問題和絕緣預防性試驗問題提出解決措施。希望本文的研究可以為我國同類型企業進行高壓電氣試驗測試提供借鑒，指導各供電企業對電氣試驗測試常見問題有深入了解，并制定切實可行措施，保證各變電站的安全穩定運行。