淺談電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)

鄭念濤

摘 要：電氣設(shè)備在運(yùn)行中必須保持最佳的絕緣，從設(shè)備的出廠到設(shè)備的投運(yùn)前，要進(jìn)行一系列絕緣測(cè)試。由于要求工作環(huán)境的特殊性，高壓試驗(yàn)的安全問(wèn)題就顯得異常重要。因此，高壓試驗(yàn)人員必須熟練掌握安全知識(shí)，杜絕違規(guī)操作，確保人身安全，這樣才能促進(jìn)電網(wǎng)的可靠運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)；設(shè)備；選擇

1 電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)概念

電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)是指對(duì)已投入運(yùn)行的設(shè)備按規(guī)定的試驗(yàn)條件（如規(guī)定的試驗(yàn)設(shè)備、環(huán)境條件、試驗(yàn)方法和試驗(yàn)電壓等）、試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)周期所進(jìn)行的定期檢查或試驗(yàn)，以發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中電力設(shè)備的隱患、預(yù)防發(fā)生事故或電力設(shè)備損壞。它是判斷電力設(shè)備能否繼續(xù)投入運(yùn)行并保證安全運(yùn)行的重要措施。目前，我國(guó)電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程的內(nèi)容實(shí)際上超出了預(yù)防性試驗(yàn)的范圍，它不僅包括定期試驗(yàn)，還包括大修、小修后的試驗(yàn)及新設(shè)備投運(yùn)前的試驗(yàn)。

2 電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)方法和項(xiàng)目

我們就以對(duì)電力設(shè)備絕緣的危害性進(jìn)行劃分，可以分為非破壞性試驗(yàn)和破壞性試驗(yàn)兩種。非破壞性試驗(yàn)是指在較低電壓（低于或接近于額定電壓）下進(jìn)行的試驗(yàn)。主要指測(cè)量絕緣電阻、測(cè)量泄露電流、測(cè)量介質(zhì)損耗因數(shù)以及測(cè)量電量分布等等。破壞性試驗(yàn)是指在高于工作電壓下所進(jìn)行的試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)在電力設(shè)備絕緣上施加規(guī)定的試驗(yàn)電壓，考驗(yàn)在此電壓下的耐受能力，因此也稱(chēng)耐壓試驗(yàn)。它主要是指交流耐壓試驗(yàn)和直流耐壓試驗(yàn)。因?yàn)檫@類(lèi)試驗(yàn)所加電壓較高，對(duì)被試品的考驗(yàn)比較直接和嚴(yán)格，也有可能在試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)被試品的絕緣造成一定的損傷，因此而得名。

3 常用的試驗(yàn)設(shè)備

3.1 高壓兆歐表：用于測(cè)量被試設(shè)備的絕緣電阻，一般的情況下我們都是用普通搖表來(lái)測(cè)量，雖然簡(jiǎn)單，但是其工作強(qiáng)度大、速度慢，測(cè)量范圍也有一定的局限性?，F(xiàn)在市面上有了更先進(jìn)的測(cè)試儀表，不用手搖，可象手機(jī)一樣充電備用，電子高壓輸出，只需一鍵OK，而且輸出穩(wěn)定，讀數(shù)直觀，勞動(dòng)強(qiáng)度小，是普通搖表的理想替代品。

3.2 直流電阻測(cè)試儀：用以測(cè)量被試品的直流電阻。以前我們用電橋來(lái)測(cè)量直阻，使用過(guò)的人都知道相當(dāng)麻煩，勞神費(fèi)力，現(xiàn)在的直流電阻測(cè)試儀測(cè)試方法簡(jiǎn)單，速度快，讀數(shù)直觀方便，而且有自備電源，特別適用于無(wú)源的現(xiàn)場(chǎng)。其基本原理就是運(yùn)用歐母定理，該儀器輸出恒定的直流電流（目前有1A、2A、5A、10A、20A、40A不等）通過(guò)取樣負(fù)載兩端的壓降而獲得負(fù)載的直流電阻。

3.3 高壓試驗(yàn)變壓器：該設(shè)備的運(yùn)用相當(dāng)廣泛，主要運(yùn)用于高壓運(yùn)行設(shè)備的泄露試驗(yàn)和交直流耐壓試驗(yàn)。也可對(duì)我們常用的絕緣工具進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，比如絕緣墊、絕緣鞋、絕緣手套、絕緣桿等等。常用的電壓等級(jí)有50kV、100kV、150kV、200kV、250kV、300kV等，常用的容量等級(jí)有3kVA、5kVA、10kVA、15kVA、20kVA、25kVA、30kVA、40kVA、50kVA、100kVA、200kVA等等，也可根據(jù)被試品所需的電壓等級(jí)和容量大小進(jìn)行定制。目前市面上的高壓試驗(yàn)變壓器有油浸式變壓器、氣體變壓器、干式變壓器等幾種，其原理都一樣，只是絕緣介質(zhì)不同罷了。油浸式變壓器的絕緣介質(zhì)為變壓器絕緣油，其特點(diǎn)是生產(chǎn)成本相對(duì)較少、散熱性強(qiáng)、易于密封、維修方便，但相對(duì)于氣變和干式變要重一些。氣體變壓器的主要特點(diǎn)是重量輕，移動(dòng)更方便，其缺點(diǎn)是散熱性要差一些、氣密性的要求要高一些、維修成本要高一些。干式試驗(yàn)變壓器的特點(diǎn)是防潮性能更好、重量更輕，但其散熱性較差，維修成本相當(dāng)高。不管什么變壓器都需要一個(gè)與其配套的控制設(shè)備來(lái)控制它，一般都有相應(yīng)的配套控制臺(tái)或控制箱，這些控制設(shè)備一般都有調(diào)壓輸出功能、過(guò)流保護(hù)功能、耐壓計(jì)時(shí)功能。當(dāng)然，這些功能如果是電動(dòng)控制臺(tái)的話，還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)升降壓、自動(dòng)耐壓計(jì)時(shí)、過(guò)流自動(dòng)降壓、耐壓計(jì)時(shí)到報(bào)警等功能。（YD系列油侵式試驗(yàn)變壓器/YDQ充氣式試驗(yàn)變壓器/GYD干式試驗(yàn)變壓器）。

3.4 升流器：實(shí)質(zhì)上是一種特殊的變壓器，短時(shí)制主要運(yùn)用于電流互感器的校驗(yàn)，斷路器的動(dòng)作形式試驗(yàn)等。長(zhǎng)時(shí)間工作制主要用于大電流電氣元件、電纜等的發(fā)熱溫升試驗(yàn)。（SLQ系列大電流試驗(yàn)器）。

3.5 高壓開(kāi)關(guān)機(jī)械特性測(cè)試儀：主要用于高壓開(kāi)關(guān)的動(dòng)特性參數(shù)的測(cè)試。例如高壓開(kāi)關(guān)的同期性、合分閘時(shí)間、彈跳、合分閘速度、動(dòng)觸頭行程及超程等參數(shù)的測(cè)定。

3.6 全自動(dòng)變比測(cè)試儀：用于變壓器繞組的變比、極性、組別的測(cè)試，以前通過(guò)變比電橋來(lái)測(cè)試，使用極不方便，功能也受到諸多限制，利用自動(dòng)變比測(cè)試儀則可以很好地解決這一問(wèn)題。

3.7 便攜式直流高壓發(fā)生器：本儀器利用高壓硅堆和高壓濾波電容的倍壓整流技術(shù)輸出直流高壓，主要用于變壓器、發(fā)電機(jī)組、氧化鋅避雷、高壓電纜等的直流泄露和直流耐壓試驗(yàn)。

3.8 全自動(dòng)試油器：主要用于變壓器油的介電強(qiáng)度的測(cè)定。（BLYJJ絕緣油介電強(qiáng)度測(cè)試儀）。

3.9 氧化鋅避雷器測(cè)試儀：專(zhuān)門(mén)用于氧化鋅避雷器的相關(guān)參數(shù)的測(cè)定。

3.10 回路電阻測(cè)試儀：主要用于回路接觸電阻的測(cè)試，基本原理與直流電阻測(cè)試儀相似，只不過(guò)該儀器根據(jù)《規(guī)程》要求，輸出100A的恒定直流電流，比直流電阻的輸出電流要大的多，現(xiàn)在也有要求200A輸出電流的。

3.11 繼電保護(hù)校驗(yàn)儀：主要用于各種繼電保護(hù)設(shè)備（比如電壓、電流、時(shí)間、中間等繼電器）的校驗(yàn)。

3.12 介質(zhì)損耗測(cè)試儀：主要用于鑒別電氣絕緣設(shè)備的污染、破裂、穿孔、老化和受潮等缺陷。

3.13 接地電阻測(cè)量?jī)x：廣泛運(yùn)用于測(cè)量各種電氣裝置的接地電阻以及低電阻的導(dǎo)體電阻的測(cè)量，還可以測(cè)量土壤的電阻率和地電壓。

3.14 變壓器損耗參數(shù)測(cè)試儀：主要用于測(cè)試變壓器的空載、負(fù)載損耗、空載電流、阻抗電壓等參數(shù)。

3.15 超低頻高壓發(fā)生器：它實(shí)質(zhì)上是工頻交流耐壓系統(tǒng)的新型替代品，對(duì)于某些較大的容性負(fù)載比如大型發(fā)電機(jī)組、電力電纜等，如果用普通的工頻交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備，不僅設(shè)備笨重，而且現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)電源也難以滿足試驗(yàn)要求，而運(yùn)用超低頻試驗(yàn)設(shè)備就能很好地解決這一矛盾，在同等負(fù)載條件下，其所需的試驗(yàn)容量只有工頻耐壓的五百分之一，因此可以大大縮小試驗(yàn)設(shè)備的體積和重量，使用起來(lái)更方便靈活。

另外，還有用于測(cè)量地網(wǎng)電阻的大型地網(wǎng)電阻測(cè)量?jī)x、測(cè)量變壓器有載分接開(kāi)關(guān)系列參數(shù)的變壓器有載分接開(kāi)關(guān)測(cè)試儀、以及專(zhuān)門(mén)用于測(cè)試各種互感器相關(guān)參數(shù)的全功能互感器綜合校驗(yàn)儀等等。

總而言之，現(xiàn)在運(yùn)用于電力預(yù)防性試驗(yàn)的高新設(shè)備越來(lái)越多，在此就不一一列舉。

4 預(yù)防性試驗(yàn)的相關(guān)原理和試驗(yàn)方法

預(yù)防性試驗(yàn)的試驗(yàn)原則是先進(jìn)行非破壞性試驗(yàn)，對(duì)非破壞性試驗(yàn)所獲取的各種參數(shù)進(jìn)行綜合性分析并確認(rèn)可以進(jìn)行破壞性試驗(yàn)后，才能進(jìn)入破壞性試驗(yàn)程序，以免對(duì)被試設(shè)備造成重大損壞，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失！比如對(duì)一臺(tái)電力變壓器進(jìn)行再次運(yùn)行前的預(yù)防性試驗(yàn)，首先，我們要用高壓兆歐表來(lái)測(cè)量變壓器繞組的絕緣電阻和吸收比，再用直流電阻測(cè)試儀來(lái)測(cè)量繞組的直流電阻，用變壓器全自動(dòng)變比測(cè)試儀來(lái)測(cè)量繞組所有分接的電壓比，用變壓器損耗參數(shù)測(cè)試儀來(lái)測(cè)量變壓器的空載電流和空載損耗、短路阻抗和負(fù)載損耗，用變壓器有載分接開(kāi)關(guān)測(cè)試儀來(lái)測(cè)量有載分接開(kāi)關(guān)的過(guò)渡電阻、切換時(shí)間等參數(shù)，用全自動(dòng)試油器（來(lái)測(cè)量變壓器油的介電強(qiáng)度，用微電腦介質(zhì)損耗測(cè)試儀來(lái)測(cè)量繞組和電容性導(dǎo)管的介損值，用色譜分析儀對(duì)變壓器油中的溶解氣體進(jìn)行色譜分析。對(duì)上述所得試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行綜合分析確認(rèn)合格后，我們可以利用直流高壓發(fā)生器或者交直流高壓試驗(yàn)變壓器對(duì)變壓器的絕緣導(dǎo)管和繞組進(jìn)行直流泄露試驗(yàn)，最后我們才能利用工頻交流高壓試驗(yàn)變壓器或超低頻高壓發(fā)生器對(duì)變壓器進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。至此，電力變壓器的有關(guān)試驗(yàn)項(xiàng)目才宣告結(jié)束。