探析电气高压试验设备的技术要点及改进措施

宋山茂

摘 要：电气高压设备作为国家电力网络系统能源传输的载体，在我国电力改革进程中发挥着举足轻重的作用，其安全性直接影响着整个电力系统的稳定。鉴于此，在电气高压设备投入运行使用之前，往往会对其进行直流电阻试验、介损试验、直流耐压试验、极性试验以及交流耐压试验等各种检查，从而确保高压设备运行的安全性。该文简要介绍了目前电气高压试验设备的技术现状，并且总结了几种常见的电气高压试验方法，最后就如何改进试验方法提出了自己的意见和观点，希望能够提高高压电气设备的检测质量。

关键词：电气高压 试验设备 技术要点 改进措施

中图分类号：TM411 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）10（a）-0130-02

随着我国电力改革程度地不断加剧，电气高压设备被广泛地应用于电力系统的各个领域，在电能的传输以及转换过程中，电气高压设备发挥着举足轻重，无可替代地作用。与此同时，由于高压设备自身的性质原因，其工作运行常处于极端苛刻的环境之中，设备所需要承受的电压和电流都非常之大，因此如何保证高压电气设备的运行安全是目前的当务之急。鉴于此，为保证电气高压设备能够稳定安全地运行，一般来说，这些设备都会进行相应的吸收比试验、直流泄露试验、极性试验以及交流耐压试验等高压试验，只有通过试验、符合要求的设备才能够投入到电力系统之中进行使用，所以电力部门要进一步完善电气高压设备的试验检测工作，维护电力输送的桥梁，从而实现电力输送的安全稳定和企业效益的不断攀升。

1 电气高压试验设备的现状

随着人们对电力能源需求地不断攀升，电力系统赢来了前所未有的发展空间，一些高压传输设备如雨后春笋般出现在电力网络之中，由于电气高压设备自身的特殊性，为了确保电能传输的安全稳定，这些电气高压设备在投入使用之前都要进行高压试验和检测。就目前我国电气高压试验设备而言，主要分为以下两类：一是高压电气试验车；二是常规试验设备[1]。

（1）高压电气试验车。

随着计算机技术的迅猛发展，以车载设备为主要手段的高压电气试验车开始崭露头角，该车将利用计算机集成技术将操控、电源和接线集成整合到同一模块之中，操作人员只需要通过控制电脑软件界面即可完成高压试验，该设备具有适用范围广、检测精度高以及人员操作安全性高等优点。首先，操控集成是将车载设备的所有开关和调度命令集中于中央控制平台之上，操作者可以方便快捷地下达检测操控指令，从而完成高压设备试验检测工作；其次，该车还将所有的试验电源进行了集成，整合出一套大功率、高适应性的试验电源，从而代替了原有各设备自带的内置电源，这套集成电源可以应用于高压电气试验的各个领域，真正具有“一电多用”的效果；最后，接线集成是将试验车内的引接线进行了汇总归并，利用智能化和数字化手段优化接线线路，减少收线理线的繁杂工序，从而提高检测效率。图1为电气高压试验设备模块集成图。

（2）常规电气高压试验设备。

虽然高压电器试验车在技术上取得了较大发展，但是目前我国电气高压试验仍然沿用常规试验设备，例如对电气高压设备进行绝缘耐压试验时，就要选用直流高压发生器、干式试验变压器和交直流数字高压表等众多检测试验设备。相比较于高压电气试验车，常规试验设备具有设备体积大、自动化程度低以及特殊环境不便操作等明显缺点，同时，常规试验设备对于操作人员的工作素养和个人能力要求较高，一旦操作人员存在着些许的判断失误就会对检验结果造成严重的偏差。另外，常规试验设备知识孤立存在，并未与计算机相连接，实验数据的储存只能够手动记录，并且无法利用电脑对实验数据进行整理分析。值得注意的是，常规电气高压试验设备在运行成本上远远低于试验车，这就是很多电力企业宁愿选择落后的检测设备也不愿更换试验车的根本原因。就目前电气高压试验设备的现状而言，如何将常规设备和试验车进行整合利用[2]，一方面降低试验车的生产运行费用；另一方面提高常规试验设备自动化程度，这将是未来电气高压实验设备发展的关键。

2 电气高压试验的技术方法

为了确保高压设备投入运行的安全和稳定，在设备使用之前要对其进行电气高压试验，具体项目包括直流电阻试验、介损试验、交流耐压试验和直流泄露试验等，其目的是提高高压设备的安全性能。

（1）直流电阻试验。

直流电阻试验时一种非损伤的高压设备检测试验，其目的是为了检验高压设备各个接头、线圈以及开关等零部件接触焊接质量以及是否存在短路现象，这是许多大型高压设备投入使用之前必须经过的一道关键检测试验。一般来说，直流电阻试验通常采用电桥法和压降法测定待测电阻，即将待测直流电阻串入到电路图中，通过测定电阻前后的电压差降来判断直流电阻的性能[3]。由于电桥法和压降法都费时费力，而且不能够直接得出数据，目前一般不采用这两种方法来进行直流电阻试验，而是选用更为方便快捷的直流电阻测试仪来完成检验工作。直流电阻测试仪采用A/D转换器技术，将直流电阻的电压降转换为电信号在仪器表盘中显示出来，操作人员只需要将被测试样与测试仪的电源正负极相连，就可以方便快捷地直接读出示数。图2为直流电阻测试仪电路原理图。

（2）介损试验。

由于电气高压设备通常要承载较大负荷的电压，因此高压设备在投入使用时一定要确保其绝缘性能处于安全范围之内。介损试验是一种衡量高压电气设备绝缘性的常规方法，介损值越大则说明设备绝缘性能下降地越快，从而可以进一步判断出绝缘性下降的因素，从而大幅度地提升高压设备的安全稳定性能。通常采用抗干扰介损测量仪进行对高压设备的介损进行试验测量，其原理框图如图3所示。该仪器的试验原理归根到底是矢量电压法，具体来说是利用高精度的电流传感器将CN和CX电流信号转化为电压信号，而后利用A/D转化技术和FFT数学运算，从而分别求出了被测电流信号iN和iX的矢量夹角δ，因为CN为已知的标准电容，从而就可以方便地得到被测设备的电容CX和介损失角tanδ等参数。

（3）直流耐压试验。

直流耐压试验是一项破坏性的试验，其目的的为了检测高压设备所能够承受的极限电压值，从而确定高压设备的适用范围和量程选择[4]，图4为直流耐压试验接线图。在对试样进行直流耐压试验时，首先要检查各个仪器元件处于正常状态，待检查无误之后在将地线、直流高压发生器、微安表等元件连接起来；其次将电压升到所需测量电压的90%作用，而后缓慢升压，最终在数显表上读出电压数值。值得注意的是，一旦控制版面的红灯熄灭，绿灯亮起，即为保护效应，此时迅速需要关闭电源，将电压调档至零位，待电容充分放电之后在重启电源，而后方可继续进行耐压试验。

3 高压试验设备的改进措施

从目前高压试验设备的现状来看，出于运行成本的考虑，高集成自动化的试验车还未全面应用到高压设备试验之中，常规试验设备仍然是目前大多数电力公司的首要选择，但其自动化程度和精密度都不高，若能够建立相应的数据库并开发出相关软件将其应用到常规设备之中必将成为未来发展的关键。

（1）建立状态数据库。

由于常规高压设备所测定的数据无法储存，常常进行实验检测之后并未对数据进行整理，因此经常造成数据丢失难以查找的尴尬局面。就算一些电力公司对检测数据信息了归纳，也只是用纸笔进行统计，在调阅查看的过程中也存在着诸多不便，因此高压设备试验数据要形成统一的状态数据库，从而验证整个检测工作和结果。数据库的建立可以以时间日期作为命名建立试验工作台账，一旦测试结束之后，每个变电站都要对测试数据进行上报汇总，并且手动输入至计算机电脑之中，此时电脑程序自动完成数据的储存分析和比对，对于同种设备的结果进行比对验证，从而进一步分析试验的规律性，从而绘制出特性曲线，形成一套高压设备的达标标准。

（2）开发相关应用软件。

随着科学进步地不断发展，应用软件能够极大地节省众多的人力物力和财力，大大地增加工作效率，因此电力部门要积极开发相关的试验软件，提高试验检测的精度和准确性。目前常规设备并没有数据信息储存功能，如若能够基于高压设备试验之上开发出相应的程序软件，那么常规设备也就可以对检测数据和信息进行储存分析，这将会极大地提高试验检测的效率，同时对于一些问题的分析处理也可以提供原始数据进行验证。

总而言之，随着科学技术地不断升级，电气高压试验设备必将会朝向高精度、高效率以及高实用性的方向发展，在未来的一段时间，如何摆脱常规试验设备不能储存数据、分析数据的境地，这将是电气高压试验设备发展的趋势。

参考文献

[1] 叶耀忠.分析研究电气高压试验设备技术要点与改进[J].山东工业技术，2015（1）：240.

[2] 李海洋，吴建锋，符红卫，等.电气高压试验设备现状及技术改进分析[J].科技与企业，2015（11）：241.

[3] 陈言.高压电气试验设备的现状及其技术改进[J].经营管理者，2013（9）：391.

[4] 廖钧.变电站高压电气试验设备现状及技术改进分析[J].通讯世界，2013（17）：133-134.