探討電氣設(shè)備的高壓試驗(yàn)及防范措施

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摘 要：隨著電網(wǎng)水平的逐步發(fā)展和電壓等級的不斷提高，大部分高壓電網(wǎng)故障均是由于電氣設(shè)備絕緣受到破壞造成，而高壓電氣設(shè)備是否良好取決于電氣設(shè)備高壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)，所以做好電氣設(shè)備高壓試驗(yàn)是非常必要的。本文簡要闡述了電氣設(shè)備高壓試驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容，并針對設(shè)備的潛在危險(xiǎn)采取相應(yīng)的防范措施，以保證試驗(yàn)過程中人員設(shè)備安全。

關(guān)鍵詞：高壓試驗(yàn) 防范措施 電氣設(shè)備

一、電氣設(shè)備高壓試驗(yàn)概述

高壓電氣設(shè)備在電力系統(tǒng)中的地位是舉足輕重的，它對保障電力安全生產(chǎn)、系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)以及電能傳輸變換起到基礎(chǔ)作用，所以我們必須時(shí)刻保證高壓電氣設(shè)備的安全可靠。而在實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行中，不同的高壓電氣設(shè)備有著不同的技術(shù)特點(diǎn)、性能和結(jié)構(gòu)，需要定期對高壓電氣設(shè)備進(jìn)行電氣試驗(yàn)，來檢驗(yàn)是其絕緣參數(shù)或性能能否滿足電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

二、電氣設(shè)備高壓試驗(yàn)的作用

為了預(yù)防高壓電氣設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)損壞或者發(fā)生事故，保障運(yùn)維人員人身安全及設(shè)備運(yùn)行安全，需要通過絕緣交接性試驗(yàn)和預(yù)防性試驗(yàn)來檢查和鑒定設(shè)備健康狀況。我們能夠通過高壓試驗(yàn)來了解設(shè)備的絕緣水平，排除設(shè)備缺陷盲點(diǎn)。若試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)絕緣存在缺陷，則提示我們必須檢修設(shè)備，在必要時(shí)更換該電力設(shè)備，預(yù)防該設(shè)備在運(yùn)行中發(fā)生絕緣擊穿，從而避免發(fā)生停電等重大不可逆損失。

三、高壓電氣試驗(yàn)分類

一般來說，高壓電氣試驗(yàn)主要分為預(yù)防性試驗(yàn)及交接性試驗(yàn)。依據(jù)設(shè)備劃分主要包括：對變壓器試驗(yàn)、對電壓互感器試驗(yàn)、對電流互感器試驗(yàn)、對避雷器試驗(yàn)、對斷路器試驗(yàn)、對電力電纜試驗(yàn)、對高壓母排試驗(yàn)、多高壓電機(jī)試驗(yàn)。對于不同的設(shè)備應(yīng)嚴(yán)格按照嚴(yán)格規(guī)程規(guī)定試驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容進(jìn)行試驗(yàn)。其中絕緣耐壓試驗(yàn)是最基本和重要的電氣試驗(yàn)。預(yù)防性試驗(yàn)可以這樣分為兩種：一種是絕緣特性試驗(yàn)，這是一種非破壞性試驗(yàn)，通過測量各種特性參數(shù)如絕緣電阻、介質(zhì)損耗角正切值、泄漏電流等參數(shù)情況來判斷設(shè)備絕緣內(nèi)部是否有缺陷，該試驗(yàn)在電壓條件要求較低，不會損壞設(shè)備內(nèi)部絕緣。該種絕緣特性試驗(yàn)非常有效，但無法僅靠它來有效判斷絕緣耐電強(qiáng)度，這是該試驗(yàn)的缺憾。還有一種是耐壓試驗(yàn)，該試驗(yàn)是一種破壞性試驗(yàn)，在試驗(yàn)中對設(shè)備加高電壓，使其超過設(shè)備工作電壓，這時(shí)對設(shè)備絕緣有著非常大的考驗(yàn)，同時(shí)能發(fā)現(xiàn)一些危險(xiǎn)性較大的缺陷和一些集中性的缺陷，并能保證絕緣的耐電強(qiáng)度達(dá)到一定的水平，這會對絕緣造成一定程度的損傷。耐壓試驗(yàn)又分為交流耐壓和直流耐壓，其缺憾是會給絕緣造成一定的損傷。兩種試驗(yàn)各有所長，需根據(jù)實(shí)際情況和需要選擇適合的試驗(yàn)。

四、高壓電氣試驗(yàn)原理

（一）預(yù)防性試驗(yàn)原理

1.測試絕緣電阻。對電氣設(shè)備來說，其絕緣電阻值參數(shù)可真實(shí)反映一些缺陷如絕緣是否有受潮情況或者是否有老化等現(xiàn)象。所以我們在電氣設(shè)備絕緣測試中測試電氣設(shè)備的絕緣電阻是非常必要的。一般使用儀表來測試絕緣電阻，絕緣電阻測試儀又名兆歐表，主要類型500V、2500V和5000V等幾種。

2.測試泄漏電流。泄漏電流也能反映設(shè)備的絕緣水平，如果設(shè)備存在缺陷，其在高壓作用下的電流要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于低壓作用下的電流，也就是說高壓絕緣電阻要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于低壓絕緣電阻，所以測量泄漏電流和測量絕緣電阻原本質(zhì)是基本一致的。測量泄漏電流一般使用微安表，該種表要比兆歐表精度高，從而測出泄漏電流的精度也很高。在測量泄漏電流時(shí)，其試驗(yàn)電壓要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過比兆歐表的電壓，這會使絕緣缺陷原形暴露，同時(shí)能使一些未貫通的集中缺陷得以被發(fā)現(xiàn)，在試驗(yàn)時(shí)，我們可以通過對測量出的泄漏電流和其作用電壓的關(guān)系進(jìn)行分析，有效判斷絕緣缺陷類型。

3.測試介質(zhì)損耗因數(shù)。在絕緣設(shè)備中，介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ可以體現(xiàn)絕緣損耗，該因數(shù)可體現(xiàn)設(shè)備絕緣整體的受潮情況以及絕緣有否劣化變質(zhì)，還能夠發(fā)現(xiàn)小設(shè)備中的一些局部缺陷。

4.交流耐壓試驗(yàn)。交流耐壓試驗(yàn)是一種直接鑒定電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度的試驗(yàn)，可以充分表現(xiàn)電氣設(shè)備絕緣狀況，給我們以啟示和警醒。通過交流耐壓試驗(yàn)的電氣設(shè)備，其絕緣經(jīng)受了嚴(yán)格的考驗(yàn)，這使其絕緣中的比較危險(xiǎn)的集中缺陷原形畢露，無處藏身。而在經(jīng)歷了嚴(yán)格的高壓考驗(yàn)后，絕緣本身一些弱點(diǎn)則會變得更加嚴(yán)重，這是非常有風(fēng)險(xiǎn)的。所以我們在做交流耐壓試驗(yàn)前須先進(jìn)行絕緣電阻試驗(yàn)、泄漏電流試驗(yàn)及介質(zhì)損耗數(shù)試驗(yàn)，待試驗(yàn)結(jié)果合格（如不合格，則需處理）再進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。

5.直流耐壓試驗(yàn)。相比于交流耐壓試驗(yàn)，直流耐壓試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是：小損傷、輕設(shè)備、易發(fā)現(xiàn)局部缺陷；缺點(diǎn)則是絕緣在直流作用時(shí)和交流作用時(shí)存在不同的內(nèi)部電壓情況，對絕緣的考驗(yàn)要比交流弱很多。一般來說，在進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)的同時(shí)可進(jìn)行泄漏電流試驗(yàn)，這對發(fā)現(xiàn)絕緣內(nèi)部某些局部缺陷非常奏效。

（二）試驗(yàn)內(nèi)容的相關(guān)規(guī)定

一般來說，應(yīng)按高壓電氣試驗(yàn)規(guī)程對110KV以下電壓等級的設(shè)備進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，除去那些規(guī)定可不做耐壓試驗(yàn)的。而110KV及以上電壓等級的電力設(shè)備，不要求做耐壓試驗(yàn)。

非標(biāo)電力設(shè)備可根據(jù)高壓電氣試驗(yàn)規(guī)程的相鄰電壓等級用插入法來計(jì)算交流耐壓試驗(yàn)值；

在對充油電力設(shè)備進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在注油后達(dá)到足夠的靜置時(shí)間才能開始試驗(yàn)。靜置時(shí)間需按照設(shè)備的額定電壓來滿足要求，其中110KV及以下設(shè)備靜置時(shí)間要超過24小時(shí)；220KV設(shè)備靜置時(shí)間超過48小時(shí)；500KV設(shè)備靜置時(shí)間超過72小時(shí)；

在頻率為50Hz的交流耐壓試驗(yàn)中，將設(shè)備加至試驗(yàn)電壓并保持1分鐘（特殊要求除外）。

另外，要求需將連在一起的電氣設(shè)備拆分開來分別進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓相同的設(shè)備可連在一起試驗(yàn)，實(shí)在無法分開試驗(yàn)時(shí)可連接試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓需選擇所有設(shè)備的最低試驗(yàn)電壓。還需注意當(dāng)電力設(shè)備的額定電壓有別于實(shí)際使用的額定電壓時(shí)，需遵循以下原則來選擇試驗(yàn)電壓：1.若選擇額定電壓較高的電力設(shè)備作為代用設(shè)備，需依據(jù)實(shí)際使用的額定電壓來明確試驗(yàn)電壓；2.若選擇額定電壓較高的設(shè)備來加強(qiáng)絕緣，需依據(jù)設(shè)備額定電壓來選擇試驗(yàn)電壓。

五、電氣設(shè)備試驗(yàn)中防范措施

（一）在試驗(yàn)中采取的人身防范措施

1.組織方面：每次試驗(yàn)都需要遵守《電力安全規(guī)程》中所規(guī)定的工作票制度、工作許可制度、工作監(jiān)護(hù)制度，還要遵守工作間斷、轉(zhuǎn)移和終結(jié)制度。在進(jìn)行高壓試驗(yàn)時(shí)，需由上級主管部門或班組長下達(dá)第一種工作票，嚴(yán)格依據(jù)工作票內(nèi)容進(jìn)行電氣設(shè)備高壓試驗(yàn)。另需要在高壓試驗(yàn)中設(shè)立監(jiān)護(hù)人員，監(jiān)護(hù)整個(gè)試驗(yàn)現(xiàn)場包括要實(shí)際操作人員情況以及整個(gè)試驗(yàn)現(xiàn)場環(huán)境情況，嚴(yán)防試驗(yàn)中有無關(guān)人員闖入打擾，做好各項(xiàng)措施應(yīng)對突發(fā)情況，避免人身傷害事故。

2.技術(shù)方面：基于高壓試驗(yàn)非常特殊，在落實(shí)上述組織措施后，還需檢查需進(jìn)行試驗(yàn)的設(shè)備的接地情況，確保所有試驗(yàn)設(shè)備的接地狀態(tài)良好，完成一項(xiàng)試驗(yàn)后需將試驗(yàn)設(shè)備充分放電，確保參與試驗(yàn)的相關(guān)人員安全，并做好下次試驗(yàn)準(zhǔn)備。

3.高壓試驗(yàn)的設(shè)備一般都比較特殊，為防止試驗(yàn)設(shè)備帶有殘余電，高壓試驗(yàn)開始時(shí)需將試驗(yàn)對象充分放電。具體應(yīng)該這樣做：放電時(shí)需有監(jiān)護(hù)人監(jiān)護(hù)，操作人員需做好安全措施（如需佩戴安全帽、絕緣手套，并需穿戴符合規(guī)定的絕緣靴），為保證其放電完全，需先閉合接地刀閘保證試驗(yàn)設(shè)備放電充分，再將試驗(yàn)設(shè)備直接接地充分放電。需要特別注意的是，在電力電纜直流耐壓試驗(yàn)中，操作人員在降壓放完電后，需斷開所有試驗(yàn)設(shè)備電源，然后才可以拆除試驗(yàn)引線。

（二）在試驗(yàn)中采取的設(shè)備防范措施

1.將一次、二次電源斷開，以免危及設(shè)備及人員安全。

2.在做耐壓試驗(yàn)時(shí)，將與本次試驗(yàn)無關(guān)的一次設(shè)備和所有二次設(shè)備盡量斷開連接線，特別是二次低壓設(shè)備，以免引起串電或感應(yīng)電，燒毀二次設(shè)備。

六、結(jié)語

總之，在電氣設(shè)備的高壓試驗(yàn)中，由于電壓高，危險(xiǎn)大，必須采取各種措施保證人員和設(shè)備安全，以免造成事故。定期做好電氣設(shè)備高壓試驗(yàn)是電氣設(shè)備正常運(yùn)行的保證。

參考文獻(xiàn)

[1]黎瑞明，王麗昉.電力設(shè)備的高壓試驗(yàn)探討.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2014（34）：75.

[2]賀忠桂.高壓試驗(yàn)的安保措施.價(jià)值工程，2012，31（4）：38.

[3]柳玉朝，袁璐.淺談高壓試驗(yàn)的安全保護(hù)措施.科學(xué)導(dǎo)報(bào)，2013（5）：215.