1 高壓電氣試驗的理論概述

  1.1 高壓電氣試驗。電氣試驗一般是指電氣設備絕緣預防性的試驗，它作為保證電力系統正常穩定運行的有效手段，是電氣設備絕緣監督的重要組成部分。高壓電氣試驗是考核電氣設備主絕緣或者電氣參數是否適應安全運行的一個(gè)重要手段，對整個(gè)電力系統的發(fā)展有著(zhù)重要的意義。

  1.2 高壓電氣試驗的發(fā)展動(dòng)向。近幾年來(lái)，隨著(zhù)經(jīng)濟的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，加之電氣設備故障診斷的需要以及計算機技術(shù)、信號處理技術(shù)等的發(fā)展，高壓電氣試驗中采用的新設備和新技術(shù)不斷增多，新的試驗方法也不斷引進(jìn)，國內外的最新技術(shù)得到了廣泛的應用，從而促進(jìn)了當前電力系統的穩定發(fā)展。首先，高壓電氣試驗的新設備不斷增多。隨著(zhù)科技的不斷發(fā)展，當前的電氣設備呈現出設備小巧輕便、抗干擾能力強、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。其次，高壓電氣試驗不斷采用新的研究方法。例如，油中溶解氣體色譜分析方法，它能夠在一定程度上簡(jiǎn)化分析判斷;變壓器繞組變形方法，它能夠增加診斷的靈敏度;GIS局部放電的超聲波檢測頻帶試驗，通過(guò)聲波信號在GIS設備外殼上檢查設備內部局部放電故障。再次，高壓電氣試驗的新技術(shù)不斷應用。其中，0.1Hz超低頻試驗電源的應用，進(jìn)一步提高了試驗儀器的抗干擾能力;紅外技術(shù)的應用可以通過(guò)監測電氣設備對設備故障進(jìn)行更加準確的診斷。最后，高壓電氣試驗診斷技術(shù)不斷發(fā)展。目前應用最為廣泛的是電力變壓器故障專(zhuān)家診斷系統。

  2 高壓電氣試驗面臨的問(wèn)題

  雖然高壓電氣試驗得到了快速的發(fā)展，但是高壓電氣試驗在試驗過(guò)程往往會(huì )受到一些因素的影響，從而造成了試驗結果和實(shí)際情況相脫節，嚴重時(shí)會(huì )造成不必要的損失。

  2.1 高壓電氣試驗設備和被試設備的接地問(wèn)題。首先，高壓電氣被試設備接地不良。高壓電器被試設備接地不良容易造成介質(zhì)的嚴重損耗，這種問(wèn)題一般情況發(fā)生在電容性的設備上，比如說(shuō)電壓互感器或者耦合電容器等。在變電站里，為了保證線(xiàn)路的正常運行，把電壓互感器與線(xiàn)路直線(xiàn)連接。如果電氣設備的接地開(kāi)關(guān)或者連接線(xiàn)接觸不良，就如同在電容器上串聯(lián)了一個(gè)等量的電阻。比如說(shuō)如果電容量為C，電容器的介質(zhì)損耗因數為tgδ，等值串聯(lián)電阻為R，那么關(guān)系式為：tgδ=ωCR。但是如果當設備接地不良的情況出現后，電容器的電容量越大，它所產(chǎn)生的損耗就會(huì )越大，進(jìn)而會(huì )造成被試設備介質(zhì)損耗超標的情況。

  其次，高壓設備在使用TV和TA時(shí)，二次回路接地不良。在測試高電壓的運行過(guò)程中，必須要使用TV和TA。一般情況下，TV和TA的交互應該遵循電磁感應定律，但是在它們實(shí)際的交互過(guò)程中，TV和TA的二次繞組會(huì )出現接地不良的情況，這樣一來(lái)，實(shí)際反映出來(lái)的數值對銘牌值而言出現了偏差。由于高壓電氣設備中的TV和TA的一次繞組和二次繞組與地面兩者之間存在著(zhù)分布電容，如果在二次繞組不接地的情況下，二次繞組上的感應電壓往往會(huì )在表計和地面之間產(chǎn)生雜散電流，這樣就會(huì )產(chǎn)生錯誤的指示值。

  2.2 高壓電氣試驗中引線(xiàn)所引起的問(wèn)題。首先，高壓電氣設備中避雷器的引線(xiàn)問(wèn)題。在一次高壓變電所的檢修試驗中，一臺220kV主變中性點(diǎn)避雷器在試驗過(guò)程中被檢修人員將引線(xiàn)斷開(kāi)，但是引線(xiàn)的接頭還保留在避雷器上邊。最后出現的結果是，75%直流參考電壓下的漏電量高達80uA;但是如果把殘留在避雷器上的引線(xiàn)拆下后重新測試，75%直流參考電壓下的漏電量小于20uA。由此可見(jiàn)，高壓電氣試驗中避雷器引線(xiàn)產(chǎn)生的問(wèn)題是非常巨大的，因此，在具體的高壓電氣試驗實(shí)際運行過(guò)程中，我們必須把高壓部位的引線(xiàn)全部拆除，從而能夠更好地防止引線(xiàn)拆除不當引起的電流泄漏以及造成微安電表刻度的變差。

  再次，絕緣帶引起的問(wèn)題。在高壓電氣試驗運行過(guò)程中，絕緣帶具有非常重要的作用。相關(guān)實(shí)驗人員曾經(jīng)做過(guò)一次實(shí)驗：在測量電容性電壓互感器的介質(zhì)損耗因數的時(shí)候，最后測量的結果卻不合格，數據出現了明顯的偏差。為了找出數據偏差的原因，試驗人員采取了各種各樣的方法，最后終于得出了一個(gè)重要的結論：只有把固定在引線(xiàn)上的絕緣帶去除后，所得到的數據才是合格的。如果不把絕緣帶拆除，就說(shuō)明給介質(zhì)增加了幾百兆歐的電阻，影響了高壓電氣試驗的正常運行。

  2.3 高壓電氣試驗電壓不用引起的問(wèn)題。首先，電壓對介質(zhì)損耗因數測量數據的影響。相關(guān)試驗人員在一次550kV直流中繼站的耦合電容器預防性的試驗中，為避免儀器受到損傷，采取了降低試驗電壓的方法。后來(lái)發(fā)現一臺電容器的測量結果不合格，為找出電容器不合格的原因，試驗人員采取了各種各樣的方法，后來(lái)發(fā)現，隨著(zhù)試驗電壓的不斷升高，介質(zhì)損耗因數就越來(lái)越小。之所以出現這種現象，主要是由于多個(gè)元件串聯(lián)的耦合電容器中存在連接線(xiàn)接觸不穩定的情況，在低壓的情況下，氧化層依然完好，出現較大的接觸電阻，介質(zhì)損耗就變大;如果試驗電壓不斷增大，氧化層被融化，接觸電阻就會(huì )變小，介質(zhì)損耗就會(huì )變小。

  其次，電壓對測量直流電阻的影響。高壓發(fā)電機在進(jìn)行預測性試驗的過(guò)程中，利用雙臂電橋測量轉子繞組的電流電阻，測量結果與以往的數據之間存在很大的差距。通過(guò)對測量方法的比較分析，相關(guān)試驗人員發(fā)現轉子繞組在運行過(guò)程中存在導線(xiàn)斷裂的情況。如果導線(xiàn)斷裂，就會(huì )在導線(xiàn)表面出現一層氧化膜，當利用雙臂電橋對轉子繞組進(jìn)行測量時(shí)，根據電壓的強度不同就會(huì )出現不同的結果。

  再次，高壓電氣試驗電壓對測量直流漏電的影響。在高壓電氣設備導體表面所產(chǎn)生的電暈電流在導體的形狀、導體之間的距離確定了之后，與電場(chǎng)強度的大小有著(zhù)密切的關(guān)系。如果外施電壓的數值很小時(shí)，電暈電流很小，此時(shí)對漏電電流的測量所產(chǎn)生的影響也比較小;如果高壓試驗電壓數值變大時(shí)，電暈電流就會(huì )增大，這時(shí)對漏電電流的測量也會(huì )產(chǎn)生很大的影響。

  3 高壓電氣試驗中主要對策

  高壓電氣試驗是考核電氣設備主絕緣或者電氣參數是否適應安全運行的一個(gè)重要手段，對整個(gè)電力系統的發(fā)展有著(zhù)重要的作用。高壓電氣設備的試驗，是對設備的具體運行狀況進(jìn)行檢查和鑒定的重要措施，是進(jìn)一步了解高壓設備絕緣狀態(tài)以及運行性能的主要方法。針對以上高壓電氣試驗中面臨的一些問(wèn)題和困境，我們要做到以下幾點(diǎn)：

  首先，搞清高壓電氣試驗設備和被試設備的接地不良問(wèn)題。我們要高度重視高壓TV和TA的二次繞組，從測量的準確度和安全度兩個(gè)方面著(zhù)手，對其中的某一個(gè)端子的接地情況要確認無(wú)誤。在進(jìn)行交流耐壓的試驗過(guò)程中，要認真測量試驗品的電容電流強度，通過(guò)電流的大小來(lái)判斷高壓電氣試驗電壓運行是否正常。

  其次，在試驗過(guò)程中要注意引線(xiàn)的作用。引線(xiàn)在高壓電氣試驗的過(guò)程中起著(zhù)重要的作用，絕緣帶的電阻有幾百兆歐，如果不把絕緣帶拆除，就說(shuō)明給介質(zhì)增加了幾百兆歐的電阻，影響了高壓電氣試驗的正常運行。

  最后，要高度重視高壓電氣試驗中電壓的重要性。第一，要注意電壓對介質(zhì)損耗測量的影響，在低壓的情況下，氧化層依然完好，出現較大的接觸電阻，介質(zhì)損耗就變大;如果試驗電壓不斷增大，氧化層被融化，接觸電阻就會(huì )變小，介質(zhì)損耗就會(huì )變小。第二，要注意電壓對直流電阻測量的影響。如果雙臂電橋電壓較低，那么氧化膜就不能被擊穿，所以電阻就較大;如果雙臂電橋的電壓較高，那么氧化膜就會(huì )被擊穿，電阻就會(huì )變小。

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