摘 要:高压电气试验是在高压条件下对电气设备进行性能测试,判断其是否存在缺陷,对整个电力系统运行稳定性有重要影响。本文首先对高压电气试验的内容及作用进行分析,进而根据高压电气试验的基本要求,探讨在高压电气试验中较为重要的几点技术问题,以期为电力系统高压电气试验工作提供参考。
关键词:电力系统;高压电器试验;技术问题
1 高压电气试验内容及作用
在电力系统安装和运行过程中,高压电气试验技术应用广泛,主要应用这种试验测试方法对电气设备性能进行综合分析,判断电气设备运行状态是否正常,并找出可能存在的缺陷问题。一些电气设备由于自身质量偏低,在运行过程中容易发生故障。还有一些电气设备在运行过程中受环境因素的影响,设备性能下降较快,最终也会引发故障问题。出现这种情况时,不仅会因停电检修影响电力系统正常运行,还容易因故障影响扩大,造成昂贵电气设备的损坏,后果十分严重。开展高压电气试验的目的就是提前发现电气设备存在的缺陷,具体包括电气设备交接试验、预防性试验、状态检修试验等。按照试验内容进行划分,高压电气试验又可以分为绝缘试验、特性试验。在进行高压电气试验前,首先要对电气设备进行验收检查,确保其基本参数符合工艺技术要求。在等待试验期间,通过检查的设备不能受到任何人为、环境因素的影响,要求尽快安排设备试验。
2 高压电气试验的基本要求
在电力系统高压电气试压工作的开展过程中,应满足以下几方面要求:①高压电气试验应在专业化的高压实验室或户外高压试验场进行,严格遵守电气设备高压试验及电力安全等方面的技术规范,确保高压试验过程的安全性。②对于同一电气检修部分,如果已经有在执行的工作票,需要将已发出检修工作票收回后再发高压试验工作票。如果同时有检修和高压试验任务,可共用一张工作票,但需要合理设置断开点,确保试验电压安全距离足够,并在断开点处张贴明显的高压警示牌。③高压试压至少需要两名技术人员配合进行,由试验负责人向试验人员部署安全事项,提出操作技术要求。④在高压电气试验过程中必须规范使用短路线,并做好标记,防止在试压后忘记拆除,进而引发安全故事。⑤试验装置金属外壳必须可靠接地,尽量缩短高压引线,并采用绝缘物体进行支撑和固定。
3 高压电气试验中的重点技术问题分析
3.1 引线绝缘带问题
在高压电气试验过程中,通过对断路器介质损耗因数进行测试发现,测试结果与标准数值存在较大偏差。为找出测试结果偏差较大的原因,试验人员尝试采取多种调整措施,其中,将试验引线塑料带去除后,得到了符合要求的数据。分析其原因,采用兆欧表对试验引线塑料带的绝缘电阻进行测试,测试结果为200~300MΩ,而被试设备绝缘电阻在1000MΩ 以上。将这样的引线塑料带连接在试验设备上,相当于并联了一个电阻,会增加试验设备介质损耗,导致测试结果出现较大偏差。因此,为了提高试验测试结果的准确性,在试验前应对引线绝缘塑料带进行检查,确保其绝缘电阻符合要求。
3.2 避雷器连接问题
在高压电气设备预防性试验中,技术人员将500kV 主变中性点的避雷器主变侧引线断开,避雷器仍保留的引线固定在塑料绝缘带上,与周围设备保持安全距离。但是在试验过程中发现,当直流电压超过参考电压的一半后,泄露电流一直维持在70~80μA 之间。由于泄露电流超出了规定的50μA,根据相关规范要求,避雷器不合格,需要对其进行更换。在进一步测试中发现,将避雷器其余引线拆卸后,泄露电流在20μA 以内,完全符合要求。这主要是由于避雷器上保留引线会导致电晕电流进入微安表,进而导致测试结果偏高。因此,在进行避雷器试验时,应将全部引线超出,并在避雷器高压端连接高压直流发生器屏蔽线,从而防止测试过程受到干扰。
3.3 TA和TV不接地问题
电力系统的中的TA(电流互感器)和TV(电压互感器)设备应用广泛,在进行高压电气试验的过程中,需要让TA 和TV 设备实现转化。TA和TV 设备都遵循电磁感应定律,其变比主要取决于一次绕组匝数和二次绕组匝数。在试验过程中,如果TA 和TV 设备二次绕组未进行接地,其变比则会与铭牌数值发生偏差。比如在对30mA 水轮机进行交流耐压试验的过程中,采用150V 交流电压表和100V 的TV 设备进行测试,得到的电容电流测试结果明显小于以往测试结果。这主要是由于在测试过程中,试验电压未达到预期数值,导致测试电压数值发生偏差。通过检查和分析,此次试验存在的主要问题是未对TV 二次绕组进行接地处理,通过采取接地措施后,测试数据恢复正常。其中,在二次绕组不接地的情况下,电压表读数为68V,计算试验电压为23.9kV,实测电容电流为21.0A。采取接地措施后,电压表读数为68.0V,计算试验电压为23.9kV,实测电容电流为38.0A。如果根据电压与电流关系进行计算,推导出的首次试验电压为21.0/38.0×23.9=13.20kV,与预定试验电压相比存在较大差值。
根据以往的测试工作经验,在高压试验过程中,如果TA 和TV 二次绕组没有进行接地处理,电流、电压变比会出现较大偏差。在实验室中对电力变压器进行空载试验,也可以得出相似的结果,即试验测算数值与出厂试验数值相差较大,都是由于未对TA 和TV 设备二次绕组进行接地处理导致的。从TA 和TV 设备运行原理来看,其电容分布在一次绕组、二次绕组和大地之间,若未采取接地措施,二次绕组感应电压在经过表计时会出现杂散电流,进而导致测量值发生偏差。因此,对于TA 和TV高压试验而言,无论是从测试准确性角度还是安全角度出发,都需要对其二次绕组进行接地。另外,在交流耐压试验中,可以根据电流大小判断试验电压是否正常。
3.4 设备接地不良问题
在高压电气试验过程中,如果被试设备出现接地不良的问题,会增加介质损耗,引起测试结果误差。对于电容量较大的设备,这种现象十分明显,比如电容式电压互感器和耦合电容器等。在电力系统中,电容式电压互感器一般直接连接在电力线路中,为确保高压试验过程的安全性,必须对其顶端进行接地处理。可以采取合上接地开关、设置临时接地线等方式,并确保接地的可靠性。如果设备接地不良,相当于在电容器上串联一个附加电阻。电容器介质损耗为tgβ,电容量为c,引接地不良增加的串联电阻为R,三者之间存在tgβ=cR 的关系。在串联电阻大小不变的情况下,电容器的电容量越大,介质损耗也越大。因此,在高压电气试验过程中,需要对电容器设备的接地情况进行检查,确保接地接触良好,防止出现介质损耗问题。
3.5 环境条件变化问题
环境条件的变化也会带高压电气试验产生较大影响,其中环境温度变化的影响最为突出。比如在对发电机转子进行预防性试验时发现,转子绕组直流电阻测量存在一定误差,为得到更准确的测量结果,进行了多次测量。但是经过多次试验检测得到的数据具有变化性特点,部分数据正常、部分数据不正常。经过深入分析发现,正常的数据都是在白天时测试得到的,而不正常的数据则是在夜间测量得到的。出现这种情况是由于当地昼夜温差大,容易导致发电机转子出现裂纹,进而导致其电阻值出现不稳定的情况。因此,在进行高压电气试验的过程中,也需要充分考虑环境因素的影响,在合适的环境条件下进行测试,确保结果的可靠性。
4 结束语
综上所述,高压电气试验技术复杂性较高,而且具有较高的危险性,需要把握好重点技术问题,加强高压电气试验过程控制,确保高压电气试验的顺利开展。对于各种可能影响试验测试结果的因素,则应提前采取控制措施,提升高压电气试验测试结果的可靠性,从而准确反映出设备运行状态,为设备检修提供依据。
窗体顶端
窗体底端