試論高壓電氣試驗設備及技術改進

張平

（國網湖南省電力公司株洲供電分公司 湖南株洲 412000）

試論高壓電氣試驗設備及技術改進

張平

（國網湖南省電力公司株洲供電分公司 湖南株洲 412000）

高壓電氣試驗的作用是測試電氣設備絕緣性能的優(yōu)劣、檢查設備運行狀態(tài)，從而及時發(fā)現(xiàn)高壓電氣設備中的問題，方便維護，保障高壓電氣設備的安全運行。對此，本文首先分析了試驗設備，然后介紹了幾種常見的高壓電氣試驗方法，并且以絕緣耐壓試驗為例，詳細探究了電力設備高壓試驗設備技術改進。

試驗設備；電氣試驗；技術

引言

電力行業(yè)發(fā)展迅速，電力企業(yè)之間的競爭也不斷加大，因此電力企業(yè)在發(fā)展過程中必須積極轉變發(fā)展模式，加強對高壓電器試驗設備以及相關技術改進的研究，促進電力企業(yè)經濟效益最大化，促進電力企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 試驗設備的現(xiàn)狀分析

1.1 高壓程控電氣試驗車

高壓程控電氣試驗車的主要部件是由中型客車加工改造而成的，在改造完成的中型客車上安裝高壓電氣試驗測試系統(tǒng)，有利于更加快速便捷的到達各個變電站進行試驗。高壓程控電氣試驗車中的檢測設備大多都是引進國外的高科技先進設備，包括數(shù)據(jù)通道、前段測試單元、測試通道控制單元等，能夠滿足不同情況下測試試驗的要求。在使用高壓程控電氣試驗車進行試驗的過程中，需要將電纜連接到需要檢測的變電站上，當測試設備啟動之后，就可以實現(xiàn)高壓程控電氣試驗車的自動工作，然后再進行試驗結果的記錄，操作非常方便。但是，高壓程控電氣試驗車造價較高，一般電力企業(yè)很難承受，所以普及度還不是非常高。

1.2 常規(guī)試驗設備

常規(guī)試驗設備生產投入較低，因此當前我國電力企業(yè)依然大規(guī)模采用常規(guī)試驗設備。然而常規(guī)試驗設備存在很多問題，各個操作都需要人工進行，相比于高壓程控電氣設驗車，其智能化和自動化不足。同時，大量干擾因素也會影響人工操作，因此常常導致整個試驗結論不準確，并且試驗速度緩慢。另外，在試驗過程中大多數(shù)工作都需要人工操作，例如數(shù)據(jù)的保存、數(shù)據(jù)的獲得及分析等等，同時在整個數(shù)據(jù)分析和總結結果的過程中，都需要借助操作人員的專業(yè)知識和試驗經驗進行，因此總結出來的結論必然會出現(xiàn)一些誤差。由于這種試驗設備投入較少，因此大多數(shù)電力企業(yè)依然采用常規(guī)的試驗設備，然而對于常規(guī)試驗設備存在的問題還需要進一步改進和完善，從而確保試驗結構的快速性和準確性。

2 高壓電氣試驗的常見方法

2.1 電阻試驗

電阻試驗又被稱為變壓器線圈直流電阻測試，其主要目的是測定線路的接頭處，并依據(jù)測定的結果明確引線和開關的問題，然后進行有效的完善和處理。另外，還可以通過這種方式檢測開關的分解處是否存在問題，比如開路或短路等問題。在此過程中，可以利用電橋法進行檢測，若檢測的結果顯示電阻值在100以下，則可以選用單臂電橋；若顯示的電阻值在100以上，則可以選用雙臂電橋。

2.2 直流耐壓實驗法

直流耐壓實驗法的主要目的是判斷線路接頭等部位是否發(fā)生故障，如有沒有短路和斷路等問題的出現(xiàn)，在測試過程中需要兩名工作人員，一人負責接線工作，一人負責查兌，確保沒有差錯會即可進行試驗。在實際工作狀態(tài)中，需要對微安表進行屏蔽處理，高空引線一般使用屏蔽線，在具體的試驗過程中，需要使用屏蔽罩。如果試驗電的被試物容量較小，則可以使用波電容器。在利用微安表工作時，必須避免出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，否則將會危及生命安全。

2.3 介損試驗

介損試驗法主要是利用合適的接線，將測量設備的端口與之高壓線屏蔽之芯線連接起來，在低壓信號端時候把測試用的芯線接入；反接線時，把高壓線芯接入。通過介損試驗，能夠檢查出絕緣介質是否出現(xiàn)老化問題，是否存在安全隱患。

2.4 變比測試

變比測試法的主要作用是檢測電壓是否符合規(guī)定值。如果開關接線出現(xiàn)問題，則也可以及時檢測出來，通過變比測試，能夠幫助明確分接開關的狀況、變壓器繞組匝數(shù)比以及判斷變壓器是否存在匝間短路等問題?，F(xiàn)階段，一般采用變比電橋法進行測試。

3 以絕緣耐壓試驗為例進行實例分析

3.1 某電力維修大隊現(xiàn)狀

2012年交流耐壓試驗共12603次，成功率僅為72.3%，低于指導書要求，變所停電時間延長64h，如表1所示，增加員工勞動強度。所以，改進電力設備高壓試驗技術，提高交流耐壓試驗一次成功率具有重要意義。

3.2 設定目標

根據(jù)規(guī)定，制定小組目標為交流耐壓試驗一次成功率達到90%，查閱交流耐壓試驗工作記錄，將交流耐壓試驗一次不成功進行統(tǒng)計、分類，如表2所示。

由表2可看出，試驗設備故障是導致交流耐壓試驗一次不成功的癥結問題。只要解決癥結問題的80%，交流耐壓試驗一次成功率就可提高到 90.6%，（12603-3491+287780%）+12603=90.6%。

表1 2012年交流耐壓試驗不成功耗時統(tǒng)計表

表2 2012年交流耐壓試驗一次不成功統(tǒng)計表

3.3 原因分析

該維修小組針對試驗設備故障導致交流耐壓試驗一次不成功這個癥結問題進行了分析，找到6項末端因素：鱷魚夾耐壓能力差；變壓器內部接點易開焊；被測設備接線方式多；接線柱損壞；沒絕緣支撐工具；缺少干燥設備。

3.4 絕緣耐壓試驗設備技術改進措施

3.4.1 設計變壓器防展箱

（1）根據(jù)變壓器尺寸，繪制防震箱示意圖，如圖1所示。

圖1 防震箱整體與箱蓋示意圖

（2）根據(jù)示意圖制作防震箱。防震箱分箱體和箱蓋兩部分，箱體四角焊有E型螺母板，箱蓋鉆有葉應的4個圓孔，用于箱體和箱蓋的組合，并在箱體內側焊2個對應小檔板，增加箱蓋與箱體的穩(wěn)固性。小組在試驗變壓器輸入端引出兩根線，在箱蓋上鉆直徑25mm圓孔，將升壓指示紅燈嵌在箱蓋上。這樣，升壓試驗時，就可直觀地看到試驗變壓器是否有所升電壓。

（3）在變壓器與防震箱間加裝苯板。為增加防震箱抗震性能，在防護箱與變壓器間加裝7mm厚苯板。

（4）選擇不同車型、不同路面對防震箱的內部接點進行測試。16次的測試沒有發(fā)生變壓器內部接點開焊現(xiàn)象，實現(xiàn)內部接點開焊感0.1%的分目標值。

結合檢修，防震箱在20座變電所檢修試驗及廠內施工中進行了應用，均未出現(xiàn)變壓器內部接點開焊的現(xiàn)象，證明該措施有效。

3.4.2 設計內置全絕緣插接式接線端子

（1）繪制接線端子接線圖，如圖2所示。

圖2 接線端子接線圖

（2）根據(jù)方案選擇內置全絕緣插接式接線端子15個，考慮到試驗接線的直觀、快速、準確性，將試驗控制箱與試驗變壓器的接線端子顏色相對應。

（3）按接線圖安裝、焊接接線柱與接線端子。用2.5mm2銅芯線將接線柱與全絕緣試驗端子連接，并且用電烙鐵焊牢。

（4）檢驗連接達標情況。在模擬變進行試驗，檢驗連接是否緊密、完好率能否達標。

根據(jù)試驗結果發(fā)現(xiàn)，內置全絕緣插接試驗端子完好率達100%，實現(xiàn)接線端子完好率99.9%的分目標，證明該措施有效。

3.4.3 研制可吸附伸縮型絕緣支撐工具

（1）設計可吸附伸縮型絕緣支撐工具簡圖，如圖3所示。

圖3 可吸附伸縮型絕緣支撐工具簡圖

（2）利用廢舊電臺天線底座，實現(xiàn)垂直固定可伸縮絕緣拉桿的功能。把廢舊的lOkV高壓驗電器手柄部分嵌在電臺底座上，為使可伸縮絕緣桿和電臺底座結合更緊密，連接部位用0.5mm絕緣護套塑好。

（3）制作高壓引線U型支撐架。將2mm厚鋁壓接管壓扁，一端鋸成上底為0.5mm，下底為11mm的梯形，另一端將驗電器帶內扣的探針頭部壓在壓接管內，制成U型支撐架，并外塑0.5mm絕緣護套。

（4）電氣絕緣安全工具試驗2013年5月3日，在試驗班對新研制的支撐工具進行耐壓試驗，無擊穿、過熱現(xiàn)象，滿足《電業(yè)安全工作規(guī)程》（DL408-1991）中常用電氣絕緣工具試驗標準的要求，如表3所示。

表3 絕緣支撐工具交流耐壓試驗表

結合檢修，可吸附伸縮型絕緣支撐工具在16座變電所交流耐壓試驗中進行應用。經過跟蹤調查，使用可吸附伸縮型絕緣支撐工具后，沒有發(fā)生因安全距離不夠而導致交流耐壓試驗一次不成功的問題，該措施有效。

3.5 效果檢查

經過技術改進，該小組對2013年5月10日～12月31日交流耐壓試驗一次成功率進行統(tǒng)計，共做交流耐壓試驗9742次，小組對改進后的交流耐壓試驗一次不成功進行分類統(tǒng)計，試驗一次不成功總數(shù)由實施前的3491次下降為507次如表4所示，成功率達94.8%，高于小組制定的目標4.8%，實現(xiàn)了小組的目標。

表4 活動后交流耐壓試驗一次不成功統(tǒng)計表

4 結束語

綜上所述，高壓電氣試驗設備對于電氣設備的正常運行有重要作用，如果高壓電氣試臉設備質量不過關，則會導致高壓電氣試驗結果的準確性大大降低。因此，相關工作人員應該加大研究力度，努力尋求解決高壓電氣試驗設備技術問題，提高高壓電氣試驗的有效性和可靠性。

[1]王 竣.試論高壓電氣試驗設備及技術改進[J].低碳世界，2015（6）：55～56.

[2]李振華.論高壓電氣試驗設備現(xiàn)狀分析及技術改進[J].中國科技投資，2013（09）：174.

[3]茹瑾.高壓電氣試驗設備現(xiàn)狀分析及技術改進[J].電子技術與軟件工程，2014（16）：194.

TM506

A

1004-7344（2016）01-0031-02

2015-12-14

張平（1984-），男，助理工程師，本科，主要從事高壓試驗工作。