高壓電氣設(shè)備檢測異常情況及解決策略探究

孫會杰， 齊家偉

（1.甘肅電器科學(xué)研究院， 甘肅 天水 741018；2.甘肅省高低壓電氣研發(fā)檢測技術(shù)重點實驗室， 甘肅 天水 741018）

0 引言

為提高電能傳輸?shù)姆€(wěn)定性，需要加強(qiáng)對高壓電氣設(shè)備的管控力度，開展設(shè)備檢測活動，進(jìn)行合理控制。當(dāng)下針對高壓電氣設(shè)備檢測異常情況，需要分析異常情況出現(xiàn)的原因，進(jìn)行合理控制。

1 高壓電氣設(shè)備檢測概述

高壓電氣應(yīng)用在電能變換方面的設(shè)備有電壓互感器、電流互感器、變壓器、高電壓整流等裝置，具有電能切除功能的設(shè)備有斷路器、隔離開關(guān)；擁有電能補(bǔ)償作用的設(shè)備為電容器、電抗器；高壓電纜、高壓母線等設(shè)備擁有傳輸電能的作用。此類設(shè)備試驗項目眾多，交流耐壓試驗、絕緣電阻測量、機(jī)械特性試驗、直流泄露試驗、介質(zhì)損耗試驗、回路電阻測量、直流電阻測量等活動均為常見的設(shè)備試驗項目。高壓電氣設(shè)備檢測可以利用儀表設(shè)備、檢測設(shè)備，確保高壓電氣設(shè)備可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行，在設(shè)備超過一定閾值后，進(jìn)行模擬實驗活動。對高壓電氣設(shè)備進(jìn)行檢測活動，及時發(fā)現(xiàn)高壓電氣設(shè)備存在的隱患或故障，在第一時間提出解決措施，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性與安全性[1]。

投運(yùn)前期交接試驗、出廠試驗、型式試驗、抽檢試驗、異常情況檢測試驗、投運(yùn)環(huán)節(jié)預(yù)防性試驗均為高壓電氣設(shè)備的檢測活動。對于新改、新設(shè)計等高壓電氣設(shè)備，入掛網(wǎng)前期一般選擇型式試驗進(jìn)行考核，在考核通過后才能可以掛網(wǎng)。投運(yùn)中預(yù)防性試驗可以及時發(fā)現(xiàn)運(yùn)行設(shè)備存在的隱患，在設(shè)備故障預(yù)防方面有良好的作用。對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測與試驗，可以掌握設(shè)備的運(yùn)行情況，對設(shè)備進(jìn)行合理控制，提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，達(dá)到規(guī)避安全事故的目的。

2 基于試驗方法問題的檢測異常及解決辦法

2.1 高壓電纜耐壓試驗不合格

一般選擇直埋敷設(shè)的方式處理高壓電纜，電纜所在的環(huán)境較為惡劣，一旦端口受潮，難以提高設(shè)備的穩(wěn)定性。高壓電纜會受到外部環(huán)境的影響，難以使設(shè)備處于穩(wěn)定的狀態(tài)。如果沒有認(rèn)真對高壓電纜進(jìn)行試驗，不能保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。高壓電纜在連接端子周圍電場強(qiáng)度會發(fā)生較大的變化。連接端子周邊絕緣包裹附近，如果處置方式不當(dāng)，會發(fā)生對地?fù)舸┑那闆r。導(dǎo)致該狀況出現(xiàn)的原因，為電纜內(nèi)部受潮，會降低電纜絕緣水平，測試數(shù)據(jù)不能達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。電纜耐壓實驗是一項擁有破壞性的放電實驗，一旦出現(xiàn)異常情況，會降低絕緣性能，破壞電纜結(jié)構(gòu)[2]。如果高壓電纜采取直埋的方式，設(shè)備試驗需要檢查電纜的受潮情況，需要對新的電纜頭進(jìn)行絕緣包裹、防潮等操作，否則將會降低耐壓試驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。采用耐壓試驗測試高壓電纜頭，應(yīng)該保證傘裙、防雨帽的整潔度，如果相關(guān)部位不干凈，需要進(jìn)行耐壓試驗，提高電纜端頭外絕緣性能，保證電纜的安全性。

2.2 回路電阻測量不合格

高壓開關(guān)動靜觸頭間接觸電阻一般依靠回路電阻測試，防止接觸電阻受到環(huán)境因素或長期發(fā)熱等因素影響，超出正常值燒壞設(shè)備。被測試的設(shè)備一般為隔離開關(guān)、斷路器，在操作方式的影響下，提高開關(guān)設(shè)備、測試線鉗口部位接觸電阻值，不能保證回路電阻測量值的準(zhǔn)確性。高壓開關(guān)回路電阻測試期間，如果沒有采用科學(xué)的手段，接線不牢靠，致電阻測量值與實際值存在較大誤差[3]。高壓開關(guān)動靜觸頭電阻測試工作尤為重要，回路電阻測試需要按照規(guī)范要求進(jìn)行，擦拭測試線鉗口，防止該部位出現(xiàn)氧化層；測試線鉗口選擇開關(guān)連接部位，應(yīng)該盡可能將其定在開關(guān)測試斷口處。電阻測試需要從實際需求出發(fā)，以高壓隔離開關(guān)為例，連接動靜觸頭斷口兩端銅板，同時不能越過銅板連接隔離開關(guān)軟母線。

2.3 變壓器直流泄漏試驗不合格

變壓器直流泄漏試驗應(yīng)該達(dá)到電壓條件，在此基礎(chǔ)上測試絕緣泄漏電流。此種泄漏電流一般為微安級，如果在測試環(huán)節(jié)因測試方法引發(fā)問題，應(yīng)該先檢查裸露在外部的絕緣部位，如果該部位存在連線不牢固、傘裙臟污的情況，會降低變壓器直流泄漏試驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。對于變壓器直流泄漏試驗，為解決其試驗不合格問題，應(yīng)該加強(qiáng)對相間連線與傘裙臟污的控制工作，提高接線連接的可靠性，清潔傘裙部位，提高該位置的清潔程度。

2.4 試驗儀器使用異常狀況

試驗儀器使用方法在應(yīng)用環(huán)節(jié)可能受到一些因素干擾，會出現(xiàn)檢測異常的情況。耐壓試驗數(shù)據(jù)一般反映高壓測試線外皮絕緣狀況，絕緣水平一般不會超過被測設(shè)備。對于此種情況，如果硬性加壓，會擊穿測試線。開展直流電阻試驗活動，直流電阻測試電壓一般較低，測試線接觸并不牢固，在試驗活動中選擇100 A 或者200 A 的電流，在該級別電流下，測試線鉗口連接處，連接接觸面較小或者測試線不牢靠，可能出現(xiàn)放電燒傷的問題。在試驗儀器中可能會出現(xiàn)異常的檢測情況，為了規(guī)避此類事件，需要明確試驗條件，一旦發(fā)現(xiàn)異常狀況需要分析誘發(fā)因素。對于直流電阻試驗環(huán)節(jié)，需要適當(dāng)調(diào)整連接接觸面積，提高測試線鉗口部位的牢靠程度，否則會發(fā)生放電燒傷的情況。

3 高壓電氣設(shè)備檢測異常情況的分析及解決辦法

3.1 變壓器直流電阻異常

測試變壓器直流電阻時，一般以直流測試每一相線圈連同引線的電阻，比較各相數(shù)據(jù)與設(shè)計設(shè)計值。從比較結(jié)果可以反映分接開關(guān)、引線連接情況，及時掌握匝間絕緣狀況。對于直流電阻測試結(jié)果偏小的情況，首先評估該問題是否由試驗引起，排除試驗方法后，致使直流電阻測試結(jié)果偏小的情況，可能與未按照時下溫度換算測試結(jié)果有關(guān)，匝間短路也可能導(dǎo)致直流電阻測試結(jié)果偏小。匝間短路可以借助變壓器變比測量試驗掌握，高壓低壓額定電壓比與變壓器繞組匝間大致相同。在電阻測試活動中，匝間短路會使實際測量匝間變比與額定電壓比存在較大偏差，也可以根據(jù)該特征判斷匝間短路情況；直流電阻測試結(jié)果偏大，套管引線與繞組焊接不牢固、分接開關(guān)接觸不良、繞組斷裂等問題，會變相提高電阻測試值，致使測試值大于實際值。

3.2 高壓熔斷管異常問題

高壓熔斷管一旦發(fā)生異常狀況，會立即發(fā)現(xiàn)異常情況。在高壓熔斷管故障排查方面，可以使用萬用表測試高壓熔斷管電阻，及時發(fā)現(xiàn)異常情況。分析高壓熔斷管異常情況時，應(yīng)該針對不同的表象查找原因，對于電阻無窮大的情況，熔斷管熔絲已經(jīng)熔斷，對于電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常值的情況，也多受熔絲熔斷影響。熔絲在熔斷后，斷口的間距較小，測試電阻與其他熔斷器相比較大，在電流作用一段時間后，會對設(shè)備造成一定的損耗，變相的增加電阻。

測試高壓熔斷器電阻時，如果超過標(biāo)準(zhǔn)，需要快速更換裝置，還需要檢查其他設(shè)備，掌握設(shè)備運(yùn)行情況，防止設(shè)備出現(xiàn)偏載狀況。

4 結(jié)語

高壓電氣設(shè)備在檢查活動中會出現(xiàn)很多異常情況，為了提高檢測結(jié)果的可靠性，需要研究異常情況出現(xiàn)的原因，在此基礎(chǔ)上提出應(yīng)對方法。進(jìn)行高壓電氣設(shè)備檢測活動前，需要檢查工藝和檢測方法，確定相關(guān)方法不存在問題后，選擇進(jìn)行檢測工作。被試設(shè)備受潮、儀器接線不牢固為常見的問題，會導(dǎo)致測試結(jié)果和實際情況出現(xiàn)較大偏差，對于測試環(huán)節(jié)出現(xiàn)的異常狀況，需要基于測試原理進(jìn)行推測，透過異?，F(xiàn)象找到引發(fā)該現(xiàn)象的原因。