高压电气设备预防性试验周期探讨 曹阳

发表时间:2019/3/28   来源:《电力设备》2018年第30期   作者:曹阳
[导读] 摘要:据资料显示,高压电网发生故障多半是因为高压电气设备绝缘性能受损所致,所以,预先掌握高压设备的绝缘性能,有助于提升电气设备的绝缘水平及电力系统的安全性。
        (国网山西检修公司  山西太原  030032)
        摘要:据资料显示,高压电网发生故障多半是因为高压电气设备绝缘性能受损所致,所以,预先掌握高压设备的绝缘性能,有助于提升电气设备的绝缘水平及电力系统的安全性。高压电气设备的绝缘预防性试验可帮助我们发现设备运行过程中存在的隐患,本文作者结合实际工作经验就高压电气设备绝缘预防性试验的分类、试验过程中应警惕的问题与实验结果分析进行了相关论述。
        关键词:高压电气设备;绝缘;预防性试验
        电气设备绝缘性能的好坏、系统对于过电压的限制能力都对高压电力系统能否实现安全经济的运行具有极大的影响。高压电气设备绝缘预防性试验是保障设备得到安全、有效运行的必要举措,所以,针对常规试验项目及其在实际中的应用的研究就显得尤为重要。
        一、高压电气设备的绝缘预防性试验的分类
        高压电气设备的绝缘预防性试验可归为两类:非破坏性试验与破坏性试验,非破坏性试验是指使用不损伤绝缘的检测方法或在低电压下对各类特质参数进行测量,测量范围有泄漏电流、绝缘电阻等,以此判断设备的绝缘性能有无缺陷。实践证明,非破坏性试验具有一定的实效性,但在实际测试中不可仅将其作为判断设备绝缘耐电强度的唯一依据;另一种方法是破坏性试验,试验需将实验电压加持至设备工作电压之上,该类方法对于设备的绝缘性能的检验极为严格,尤其对于暴露高压电气设备中危险系数大且相对集中的绝缘性能缺陷具有一定的敏感度,而且能保障绝缘带有一定的耐电度。测量范围有交流耐压、直流耐压等,破坏性试验有可能对设备绝缘的性能造成一定的损伤。值得注意的是,以上两种试验方式是讲究顺序的,应先进行非破坏性试验,再实施破坏性试验,可有效避免电压击穿的发生。如对变压器进行预防性测试时,当采用非破坏性试验测试出高压电气设备有受潮时,应首先对设备进行干燥处理,再实施破坏性测试,可避免变压器绝缘系统受损或击穿,造成故障的恶化。
        二、高压电气设备的绝缘预防性试验的主要项目
        2.1绝缘特性试验
        2.1.1绝缘电阻测试
        绝缘电阻测试通常利用兆欧表来测出设备绝缘电阻值大小,所得结果可反映出设备有无受潮、杂污、严重过热、老化等隐患。电气设备的绝缘体受潮后,兆欧表所测的绝缘电阻值会下降,但是只有当两极间有贯穿性的导电通道存有绝缘缺陷时,所测电阻值才会有显著的浮动,若绝缘缺陷是局部的,两极间仍有部分位置保有良好的绝缘性能,所测的绝缘电阻值不会呈现明显的降低,某些时间也不会发生变化。通常所采用的BM11D数字摇表在测量时应注意避免摇表与被试设备间的连线发生接地情况,否则将出现较大的误差,作者在对某地一换流站的对地绝缘电阻进行测量时,由于现场地形制约,导致加压线的悬空难度较大,遂将加压线拉直再进行悬空,在观察表计时35秒后,摇表指数骤降,马上停止测量寻找原因,发现原本悬空的加压线在支撑点松落后发生了“接地”现象,具体如下图所示,下图中的Rx代表测试品的绝缘电阻值,R1代表单根导线的绝缘电阻值,可以看出,当R1趋向于无穷大时,实测出的绝缘电阻值R=Rx,但实测值R一般情况下比Rx稍小[1],因此,在绝缘电阻的测试中,测试出的绝缘电阻值越大越好。
        另外,温度也会对绝缘电阻值的测量精度产生影响,温度一旦升高,由于介质内自身运动而生成的杂质会沿着两极延伸而使导电性能增加,所测的绝缘电阻值会下降。作者经实践发现,若测试品表面的表面存有污垢,在清理前所测的绝缘电阻值要比清理后所测的绝缘电阻值小得多,在测试前要先做好测试品的清洁工作。


        2.1.2泄漏电流测试
        泄漏电流的与绝缘电阻的测量在本质上并不存在明显的区别,但是泄漏电流的测量具有自身的特征:测试所需电压要比兆欧表的测量限值要略高,更易发现绝缘缺陷,甚至可发现某些并未贯通的集中性绝缘缺陷;经过对泄漏电流于外加电压间的关系进行测量,可帮助分析出测试品绝缘性能缺陷的类型,如图所示,采用微安表测试泄漏电流的精准度要明显高于兆欧表。当设备存有一定的缺陷时,所测出的高压下的泄漏电流要比低压下大,也就是说高压状态下的绝缘电阻值要比低压状态下的电阻值小。
        进行泄露电流测试时可采用微安表随时监测,用I=F(U)或I=F(T)的曲线图及测量所得的吸收比来判别绝缘性能缺陷,加压时间与泄漏电流的关系如下图所示,
        2.1.3介质损耗因数 tgδ试验
        介质损耗因数tgδ可反映出绝缘损耗的参数与特征,对暴露电气设备整体的绝缘受潮情况、老化变质、小型高压电气设备的中贯通与未贯通的绝缘缺陷有一定的灵敏度。介质损耗因数tgδ具有自身的优势,该测试方法对于测试电压、测试样品尺寸等无特殊要求,更利于判断电气设备绝缘情况。在对3介质损耗因数 tgδ进行试验时应注意测量时的大气湿度不宜>80%,保持电气设备绝缘表面的洁净。
        2.2耐压试验
        高压电气的耐压试验有交流耐压试验与直流耐压试验2类,二者不能相互代替。下面就YDJ试验变压器在交流耐压试验中操作步骤进行介绍:检查试验环境是否存在安全隐患。若无则将耐压试验设备开机预热5min;调试至试验所需的电压档位,看泄露电流值是否符合要求;将试验设备的高压输出端短接,通电检查过电流继电器是否动作及是否发出击穿信号;将被试电器的所有开关均置于接通状态;将试验设备的测试夹分别接在规定测试的部分,即测试主电路时,应将不与主电路连接的控制和辅助电路接至金属架上;测试控制和辅助电路时,应将主电路接至金属支架上;升压初始慢慢升至规定值的一半,避免跳跃,然后迅速增加至规定电压值(升压过程约在10s)。计时1min,在此期间不允许有连续闪络和击穿现象发生,1min后,若无连续击穿发生,则将电压慢慢退到零位,切断电源,试验完毕。采用突然断电方法不妥,因为瞬时失压会引起振荡过电压而可能将试品击穿。
        2.3绝缘预防试验结果的分析和判断
        《电力设备预防性试验规程》[2]明确指出,应对所得的试验结果进行分析与判断,与被试验设备出厂时的检测数据进行对比,分析设备的绝缘性能情况;与同类型高压电器设备的试验结果进行对比,找出不同点;将所测的试验数据与《电力设备预防性试验规程》技术标准进行对比,判断测试设备是否存在局部绝缘缺陷。
        在进行试验时,技术人员要严格遵守《电业安全规程》中所规定的内容,要严格按照票证制度要求,实施试验作业,以免发生工作过程混乱、组织管理不到位以及安全措施不到位等情况。所有的高压试验作业,必须依据具体的实际情况由上级主管部门或班组长下达第一种工作票。在每一个高压试验作业过程中,都应设有不参与直接试验工作的监护人员,监护人员的唯一工作就是对整个试验现场(包括实际操作人员工作情况和整个试验现场环境)的监护,以防止与试验无关的人员在试验的进行过程中进入现场,导致一些不可预料的事情发生,给在场人员带来不必要的伤害事故。在试验过程中,监护人员如果发现有潜在的危险因素存在或有不安全的情况,应立即采取相应的措施,通知操作人员降压。要加大监护人员较多的试验场所力度,确保所有人员的安全。如果试验工作没有完成,需要中断试验或转移设备时,应严格遵守安全规程中对中断、转移的相关规定,按照规定操作,必须把明确的许可信息真实的填写在工作票上。
        参考文献:
        [1]李霞,张宝伟.电力设备预防性试验结果的判断与分析[J].中国石油和化工标准与质量,2011(06)
        [2]黎瑞明,王丽.电力设备的高压试验探讨[J].科技创新导报,2008(34)
 
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