电力系统中高压电气试验研究

薛小刚

摘要：高压电气试验是一项非常复杂、非常危险又非常重要工作，是保障电气设备安全稳定运行的重要措施之一。因此，適时对高压电气设备性能、绝缘状态等进行检测，才能及时发现并解决相关问题。本文针对电力系统中高压电气试验的相关问题进行了探讨。

关键词：电力系统;高压电气试验;策略

引文

为了能够使设备在运行中保持良好的绝缘性能，持续为电力系统提供电力输送，需要定期对电力设备进行高压试验，保证设备的安全稳定运行。高压电气试验对试验的环境要求比较高，危险系数也比较高，工作人员必须准确掌握操作规程，在试验过程中严格执行操作规范，尽可能避免违规操作，才能保证自身和设备安全，才能保证电力设备试验的准确性。

1、高压电气试验

高压电气试验是对电气设备的绝缘预防效果进行检验和测试的一种方法。通过对电力系统绝缘性能的检测对电力系统的安全进行合理的分析和推测，保证电力系统安全的运行，如图1所示。高压电气试验的主要内容包括：介质损耗及电容试验、电流泄漏试验、开关检验、吸收比和极化指数试验等。目前，高压电气试验已经由传统的试验技术转变为以信号处理为基本手段，计算机处理为核心的试验技术，逐步向信息化、智能化、高效化等方向发展。高压电气试验是基于在电场作用下电介质有能量损耗的原理，通过对能量损耗的检测来实现对设备或者系统绝缘性的判定。

2、电力系统中高压电气试验存在的问题

2.1 电压的问题

对于高压电气试验的电压问题，一般会存在以下几种情况： 在一定程度上，电压会对介质产生相关影响，使其遭受损耗，在电压越高的情况下，介质的损耗值可能会变得越小;而在电压越低的情况下，介质的损耗值可能会变得越大。当高压电气在实际试验过程中，试验人员如果对电容器的测量结果不是很清楚，没有对试验中将会发生的问题做好事先准备，那么，电压的实际情况很容易出现异常状况，最终造成介质的损耗值上升。同时，介质的损耗也很容易使得电容中电压的状况出现不良状况，最终造成电阻增大，从而发生电晕电流或者漏电现象，此类现象通常在高电压大电容设备更容易出现，比如500kV设备高压试验中常常遇到此类问题。

2.2 接地的问题

接地不良被称为发生频率最高的故障之一，尤其是出现在高压电气被试设备之间。一旦出现接地不良时就会严重损耗介质设备，因为，电气设备的接地开关或者接触不好，就可以看作是一个等量的电阻串联在了电容器上。这种情况常发生在电容性的设备上，如：电压互感器或耦合电容器等。为了避免这一问题的出现，变电所里的电压互感器都直接连接着线路。如：电容量为C，电容器的介质损耗因数为tgδ，等值串联电阻为R，那么关系式为：tgδ=ωCR。但是当出现设备接地不良时，电容器的损耗与电容量的大小成正比，当电容量足够大时，被试设备介质损耗会出现严重超标。使用TV和TA时，高压设备的二次回路也会经常出现接地不良的现象。TV和TA是测试高电压运行的必要手段，通常来说，电磁感应定律是TV和TA在交互过程中必须遵循的，但事实上，TV和TA的二次绕组经常会出现一些故障，如接地故障。故障一旦出现就会影响TV和TA的一次绕组和二次绕组与地面两者之间的电容分布规律，会产生额外的杂乱电流，这样的实验结果显然是错误的。

2.3  引线的问题

引线是高压电气设备中很重要的一个组成部分，它的接触是否良好直接关乎电气设备是否能够正常工作。在对高电压变电所的检修试验中出现了下面的情况：在试验进行的整个过程中一台220kV主变中性点避雷器的引线被断开，但是引线的结头并未被取下，仍然保存在避雷器上面;试验的结果是在75%的直流参考电压下的漏电流达到了80uA，而将残留在避雷器上的引线拆除后仍采用75%的直流参考电压，这时测到的漏电流小于20uA。因此，在高压电气试验过程中引线产生的问题是非常巨大的，所以，在以后进行高压电气试验的整个过程中一定要先将分布在高压部分的引线全部拆除掉。

3、加强电力系统中高压电气试验的策略

3.1 掌握电压的变化

试验人员应该重视电压对直流电阻测量的影响作用。当双臂电桥电压较低时，电压不能够击穿氧化膜，此时电阻会比较大;当双臂电桥电压较高时，电压则会击穿氧化膜，电阻变得越来越小。此外，试验人员还应该重视电压对介质的损耗测量产生的差异，当试验电压增大时，氧化层则会逐渐被熔化，接触电阻也变得很小，降低了介质的损耗;当试验电压低时，氧气层则基本无损坏，接触电阻会增大，使介质损耗增加。所以，试验人员一定要认真对待试验工作，避免人为因素造成试验损失和事故的发生。

3.2 保障接地质量

试验人员应该充分认识到高压电气试验设备和被试验设备中的接地设备问题，掌握高压TV及TA的二次绕组情况，特别是接地端子接地情况。试验人员为保证测量的准确性和可靠性，应严格处理好接地设备中某些端子的接地工作。在进行交流耐压试验时，试验人员应该认真测量设备的电流，通过对电流的强弱变化测量，有助于试验人员判断电压运行状态是否稳定和正常。除此之外，当试验人员无法保证设备自身接地的安全时，应该人为地加装接地线，试验后予以拆除。

3.3 对引线进行合理处理

首先，在试验过程中要注意把所有的处于高压电气部位的引线全部拆除，防止出现漏电现象;其次，应对高压TV和TA的二次绕组高度重视，通过测量的准确度和安全度来确认其中的某一个端子的接地情况良好，以此解决高压电气试验设备或被试设备的接地不良问题;第三，在对试验品的交流耐压进行试验时，要准确测量电容电流强度，通过电流的大小来判断高压电气试验电压运行是否正常，

4.2加强对电压的控制

在对电压进行控制的过程中，为了保证试验的正常进行相关人员要做到以下几个方面：首先，对电容性设备的介质损耗情况进行测量，分析电压对介质的影响情况，尤其是在低电压的情况时更要加强对阻值的控制工作，保证氧化层的实际氧化质量，增强电阻的效果。另外要对吸收比进行测量，通过吸收比 （ 是电阻在60s时的阻值， 是电阻在30s时的阻值）来分析阻值的状况;其次，要根据直流电流对电压的影响对电路进行相应的调整，例如在设计双臂电桥时要根据电流和氧化膜之间的关系确定好电流阈值，防止氧化膜出现穿孔的现象，控制阻值，保证电压的稳定;最后，对试验后的电压数据一定要进行检验，对比检验结果和实际结果之间的差异对电压的控制效果进行评估，如果不足的话再采取其他改进措施。

3.4 对设备的管理软件进行改进

由于计算机和控制技术的迅速发展，针对电气试验的缺陷，这里可以在常规电气试验设备基础上开发一款高压电气设备的管理软件，并设计好传统电气设备和计算机相连的通信接口，方便它们之间的通信。该系统完成的主要功能是在试验时工作人员根据系统提示进行操作，在试验的过程中将相关数据实时的录入到计算机中进行处理。系统的子程序主要有：数据采集程序、数据录入程序、数据存储和管理程序、数据处理程序、测试报告显示程序、测试报告打印程序。另外，系统还为每个变电所建立一个数据库，同类型的电气设备占用库中的一个记录，一个试验测试项目占用记录中的若干字段。在对常规的电气设备进行高压电气测试试验后，测试的数据通过手动录入的方式发送到计算机中，计算机按照既定的程序对录入的数据进行储存、换算、处理、分析和比较。管理程序可以将新得到的数据与该设备的历史数据进行对比，也可以对同类设备或者不同相别的试验结果进行比较，根据变化规律和变化趋势经过全面分析后对设备是否合格进行判断，供试验人员和使用人员参考。为了积累资料，跟踪检测电气设备的性能，每次试验的结果都要保存并建档管理，便于管理人员随时调用和查阅。

4、结束语

综上所述，高压电气试验是保障电力系统运行安全的一种重要手段，对电力系统的运行质量与运行可靠性起着重要的作用。但在具体的高压电气试验中，由于其试验环境较为复杂，难免会在试验时引发安全事故，给试验人员的人身安全以及电气设备运行安全造成威胁，所以还需在试验中采取有效措施对试验安全性加以保障。本文认为，负责高压电气试验的参试人员只有不断加强对电气试验知识的熟悉，努力提高电气试验技术水平，克服试验中所出现的各种主观性难题，才能切实保障高压电气试验的安全，保证电力系统的安全、稳定运行。

参考文献

[1]张银海. 电力系统中高压电气试验探讨[J]. 技术与市场. 2014（05）

[2]孙晓东、宋亚威、侯海利、惠源.高压电气试验存在问题及应对方法分析[J].电力科技 ，2014（15）：139.

[3]房艳，潘万鹏. 电力体系中高压电气试验的探究[J]. 黑龙江科学. 2013（12）