變電所電氣設備預防性試驗分析

黃舫

摘 要：本文就電氣設備預防性試驗的地位和作用進行了探討，明確了預防性試驗的分類，以牽引降壓變電所為例，說明了變壓器的預防性試驗方法，展望了電力設備預防性試驗的發(fā)展趨勢，為變電所電氣設備的維修保護提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：電氣設備；變電所；預防性試驗

引言

電氣預防性試驗的根本原則時防患于未然。它通過預防性試驗，及時發(fā)現(xiàn)運行中設備的隱患，通過對設備進行的檢查、試驗或監(jiān)測，例如取油樣、線圈測定等進行試驗，是電氣設備日常運維工作中的重要環(huán)節(jié)。預試試驗的依據(jù)是國家《電力設備預防性試驗規(guī)程》、規(guī)范及設計資料等判斷電氣設備能否繼續(xù)投入運行的重要依據(jù)。本文將對變電所的電氣設備預防性試驗進行綜合分析。

1電氣設備預防性試驗地位和作用

預防性試驗簡稱預試，是電氣設備運行管理工作的重要部分。它對于已經(jīng)投入運行的電氣設備和在建的電氣設備都適用，簡單說來，預防性試驗也是檢驗電氣設備特性的重要手段。

（1）預試是電氣設備分類管理的前提

電力設備管理需要對設備進行考查，建立合理準確的設備管理庫，按照性能的完好程度進行分類。通過試驗數(shù)據(jù)的分析，得到設備絕緣標準等信息，明確性能合格與否的劃分標準，通過動態(tài)管理，為電氣設備的科學管理提供理論依據(jù)。

（2）預試為電氣設備更新改造提供科學

由于電氣設備需要根據(jù)技術(shù)的發(fā)展不斷更新，滿足更多的功能，所以應基于預防性試驗的結(jié)果，對于新型電氣設備的改造提供依據(jù)。通過對設備的有關(guān)參數(shù)的測試，經(jīng)過統(tǒng)計分析，得到性能變化的規(guī)律，運用PHM技術(shù)進行設備健康管理，預測其壽命。由于電力設備長時間適用，受環(huán)境、材料功能退化等的影響，電氣設備功能逐漸衰退，進行局部檢修或全部更新十分必要。通過預試結(jié)果的分析，可以為設備更新改造決策提供第一手資料，提高維護效率。

（3）預試設備和技術(shù)的發(fā)展是電力行業(yè)向管理現(xiàn)代化的基礎(chǔ)

隨著科技的快速發(fā)展，預試設備和技術(shù)也在不斷創(chuàng)新，國內(nèi)外的相關(guān)設備已經(jīng)逐漸實現(xiàn)了數(shù)字化、微機化或自動化。例如：數(shù)字兆歐表可以自動計時；高壓直流電壓試驗設備的功率和電壓等級均有提高；新式數(shù)字式交直流高壓分壓器可以在試驗現(xiàn)場方便地測量高壓側(cè)和低壓側(cè)電壓值，為設備維護檢修提供了方便。

2電氣設備預防性試驗分類

電氣設備預防性試驗一般分為兩種，一種是破壞性試驗，它將影響試驗對象的完好性，另一種是非破壞性試驗，它通過使被測對象短暫失效或功能喪失而進行試驗，下面將做具體分析。

（1）破壞性試驗

破壞性試驗對于裝置絕緣性有著較高的規(guī)定。它能夠暴露出那些危險性較大的集中性的缺陷，通過破壞絕緣層等措施，得到更為直觀、準確的試驗結(jié)果。這種試驗應用較為簡便，但是由于在測試時對設備的絕緣造成了影響，所以不能廣泛實施，只能對于某些個體進行測試。

（2）非破壞性試驗

非破壞性試驗一般不會影響絕緣性能，它一般工作在較低的電壓模式下，通過分析測試設備的絕緣特征，進而分析其自身的缺陷，判斷絕緣電阻等原件的特性。

測量絕緣的介質(zhì)主要針對變壓器中的油以及固態(tài)的絕緣物質(zhì)。通過施加外部條件諸如電壓、溫度等，產(chǎn)生一定量的氣體，通過色譜分析油氣特征，測定甲烷、氫氧等成分判斷被測對象的狀態(tài)。比如通過測量二氧化碳和一氧化碳來測定老化現(xiàn)象中的碳含量、通過測試氫氣等測定油裂解的程度、通過測定甲烷、乙烷、丁烷的含量判斷被測對象溫度的異常、測定氣溫超過一千攝氏度時的乙炔等等措施都可以實現(xiàn)絕緣特征的測試。

比較而言，將絕緣特征之外的所有的測試都叫做是特性測試。該類測試主要進行元器件特性的分析，比如變壓器線圈直流電阻試驗、變比試驗、跳合閘試驗等。由于接觸不良和焊接問題，導電桿和繞組的測量數(shù)據(jù)可以直接說明斷路器、熔斷器等器件的工作狀態(tài)。例如斷路器導電回路中，每相中動、靜觸頭間的接觸電阻的高低將會影響短路電流的關(guān)斷特征等等。

3牽引降壓變電所變壓器的預防性試驗方法

將以牽引降壓變電所變壓器的預防性試驗方法做具體說明，明確測試過程和具體注意事項。

3. 測量絕緣電阻、吸收比與極化指數(shù)

牽引降壓變電所中的變壓器繞組及套管的絕緣電阻的測量可以準確的判斷變壓器的整體絕緣狀態(tài)，測試人員通過使用兆歐表等測試設備，能夠發(fā)現(xiàn)電力變壓器的絕緣缺陷，得到較為準確的預防性試驗數(shù)據(jù)。在測量過程中，需要將被測繞組接地，通常采用屏蔽法判斷絕緣性能。

在試驗中，對高壓繞組進行加壓測量時，對中壓、低壓繞組進行屏蔽，將變壓器的外殼接地。此時絕緣電阻 R12和絕緣電阻 R13中無電流，相當于斷路處理。測量回路線圈中流過的電流即為R10的測量電流。采用相同的方法可以得到其他絕緣電阻的阻值。

3. 介質(zhì)損耗因數(shù)的測量

在牽引降壓變電所內(nèi)，由于環(huán)境等影響，電場較為混亂，電氣設備出現(xiàn)絕緣介質(zhì)的介質(zhì)極化和電導滯后的現(xiàn)象，造成介質(zhì)損耗。一般采用高壓西林電橋測定損耗數(shù)據(jù)，通過判斷介質(zhì)損耗因數(shù)數(shù)據(jù)，方便檢修人員進行換件處理或其他必要操作。

3. 耐壓試驗和操作波試驗

耐壓試驗通過測定絕緣材料的耐壓范圍，確保在高強度電場中設備的工作能力，避免電擊穿等現(xiàn)象的產(chǎn)生。其試驗的主要方法是將耐壓測試儀輸出的高電壓加在變壓器的殼體和繞組上，在加壓60S后進行參數(shù)測定。操作人員在時間的把握上應十分注意，以防不可逆損傷的發(fā)生。

操作波試驗也是檢驗變壓器耐壓能力的重要指標，通過沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生的操作波電壓施加在被測對象上進行數(shù)據(jù)提取，得出耐壓能力的結(jié)論。

4、電氣設備預防性試驗的發(fā)展趨勢

電氣設備預防性試驗應建立完善的技術(shù)檔案，為以后的狀態(tài)檢修創(chuàng)造條件。同時應提高電力設備的質(zhì)量和運行維護水平，大膽引進國內(nèi)外先進技術(shù)，推廣應用新技術(shù)、新材料、新設備和新工藝。

變電所降壓變壓器的安全運行需要硬件上及時排除故障，保證電氣設備的功能完好，保證變電所的供電安全。在對變電所電氣設備進行預防性試驗時，操作人員應該嚴格按照國家標準，總結(jié)前人經(jīng)驗，膽大心細地進行預防性試驗，為變電所電氣設備的升級和維修保養(yǎng)提供強大的支撐，為國家電力系統(tǒng)的運行提供保障。

參考文獻

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