热电公司电气设备高压试验方法及事故案例分析

梁 可

(中油电能热电一公司，黑龙江 大庆 163002)

0 引 言

热电公司的电力设备需要定期维护与更新，而新更换的设备通常会在制造、运输、安装过程中出现一些相关质量问题。这些问题单凭工作人员肉眼难以分辨，设备一旦运行，会在运行过程中受化学、电压、热与机械振动等多种因素影响，出现绝缘性劣化的问题，甚至导致事故发生[1]。大量研究表明，热电公司电气设备维护人员利用高压试验方法，能够较好地发现设备中的隐患，并有针对性地及早做出处理，从而达到预防与阻断事故发生的目的[2]。为了进一步证实电气设备高压试验的作用，并合理确定相应的试验方法，通过列举相关案例进一步验证热电公司电气设备高压试验的优势。

1 电气试验的分类及作用分析

了解电气试验的分类有助于更好地操作相应的试验方法[3]。通常热电公司电气设备高压试验由4类组成，第一类是设备出厂试验，第二类是设备交接验收试验，第三类是设备大修试验，第四类是预防性试验。各类别的试验具体内容如下：

1)电气设备出厂试验。该类试验主要是指电气设备制造完毕后，生产厂家依据技术标准规范进行的相关试验，试验结果合格后方可输送设备。一般将热电公司的电气设备归为大型电力设备，需要由出厂试验人员在相关单位人员的监督下实施这一试验[4]。

2)交接试验。通常该类试验是电力设备安装单位在安装设备后，设备未投运前所做的相关试验，用以保证电力设备运行的安全性。这一阶段的交接试验，能够及早发现电力设备运输、安装过程中可能造成的损坏，并及时采取措施进行维修，从而保证设备投运后的正常、安全、稳定运行[5]。

3)大修试验。该类别的试验是指电力检修部门在电力设备大修后或更换设备时，对于各零部件进行检验，从而保证设备的检修质量，以满足相关规范要求，保证电力设备的正常运行[6]。

4)预防性试验。该类试验主要是进行日常排查，通过日常定期或周期性的检查，对可能发生的电力设备安全隐患进行试验检测，从而达到预防性的效果，进一步促进热电公司电力设备的稳定运行。

电气试验按照电气性质分为绝缘试验和特性试验。绝缘试验包括非破坏性试验和破坏性试验(耐压试验)；一般绝缘试验以外的试验都称作特征试验[7]。绝缘特性试验主要是指在电压较低的情况下，对设备进行绝缘性能测试，从而进一步地了解电力设备绝缘是否存在损伤，主要包括介质损耗因数试验、绝缘电阻试验、直流电阻测试、泄漏电流试验等。绝缘耐压试验是指用较高的试验电压(一般高于设备的额定电压)来考验设备的绝缘水平，缺点是可能对绝缘造成一定伤害，包括交流耐压试验、直流耐压试验、感应耐压试验、冲击耐压试验等。

2 电气设备高压试验方法

此次研究中的热电公司电气设备的高压试验是指试验电压大于1 000 V的试验，试验的高压部分对人身安全具有一定的威胁。该高压试验一般分为两种试验方法，一是直流高压试验方法，二是交流高压试验方法。此外，在交流电压的作用下，流过绝缘介质的不仅有电容电流，还会产生电流的损耗，因此，还需要考虑介质损耗试验。所有试验操作规范必须符合《电力安全工作规程》中对工作人员安全距离的要求。具体试验方法如下：

1)直流高压试验方法。电气设备直流高压试验是极为常见的绝缘试验，该试验方法主要是在试验设备上[8]施加一定数值的直流电压，通过对试样品的电流测量确定绝缘泄露电流的情况，从而判断绝缘状况的好坏。将工频交流电通过整流滤波得到直流高压电，若采用倍压整流或多级串接整流，电路会产生更高的直流电压。因此，在试验过程中，需要按照电力设备的直流试验电压值的规定进行操作。

由图1可见，倍压整流对地输出的直流高压电压值为2Umax。试验人员不仅需要了解对地输出的直流高压数值，还需要在试验过程中熟练掌握规范，才能保证试验过程中的人身安全。对照规范的额定电压值，再确定相应的直流试验电压，保证试验的安全性以及数值准确性。

图1 倍压整流电路图

2)介质损耗试验方法。通常在交流电压作用下会产生能量损耗，一般把这种能量损耗称之为介质损耗。介质损耗试验方法能够较好地反映设备绝缘缺陷。在同一试验条件下，对同一台设备进行试验，如若试验中介质损耗大，则说明该设备的绝缘性能较差，反之则绝缘较好。一般对介质损耗的评价，是通过对介质损耗因数的测量而得到的。

3)交流耐压试验方法。电气设备运至现场后需要在保证设备绝缘性能的前提下投入使用，交流耐压试验是保证这一问题得到有效解决的重要途径，对于判断电气设备是否能够投入至热电公司的实际使用起着决定性作用。

电气设备是否存在绝缘缺陷，可以通过交流耐压试验方法得到较好的检测，进而准确地反映交流电压在电气设备运行中的状态。在实际进行交流耐压试验时，需要严格按照额定电压的标准要求设定试验所需要的电压，从而保证交流耐压试验的操作安全。试验电压一般是按照出厂试验电压的80%设定的。另外，交流耐压试验是具有一定破坏性的试验，需要在试验前对试样品进行一系列的检测，主要包括对试样品进行吸收比、绝缘电阻以及泄露电流介质的损耗检测，经过检测后方可对电气设备进行交流耐压试验，从而保证试验的安全性与有效性。

由图2可见，交流耐压试验共分为五部分，具体内容整理归纳如下：

1)交流电源部分。此部分需要确定交流电源大小，需依据被试品容量的大小选择合适的试验电源，通常小容量被试品多采用220 V或380 V的试验电源。

T1—试验变压器；T2—调压器；R1、R2—保护电阻器；

2)调压部分。调压部分是为了完成对电压的调节要求，一般从起点0开始，平滑地实施调节操作，从而更好地满足电压运行的要求，并防止调节过程中出现电压波的畸变。另外，调压前还需要考虑调压器的容量选择，这也是保证试验安全的关键，一般要求试验变压器容量与其相同。

3 )控制保护部分。在实际试验过程中，需要严格按照上述步骤执行操作，保证各项开关不会出现损害，并且能够达到调整的要求，使被试品达到既定的试验目标。

4)电压测量部分。电压测量部分需要依据标准执行各项操作，并保证各项电压能够满足试验要求。

5)波形改善部分。这一环节的操作需要保证电源、调压、控制及电压测量部分严格按照标准执行，在实际操作过程中需注重细节并及时进行调整，从而达到既定的波形改善效果。

3 高压试验事故案例分析

3.1 高压试验事故案例

某热电公司于1996年8月13日在实施电气设备的高压介损试验时，姜某负责QSI电桥的操作，陈某负责TA引流线的拆除工作，水某负责对调压器与电源闸门进行相应的试验操作，张某负责监督与维护工作。姜某对A相TA介损测试的电桥操作完成后，便通知张某“操作好了”，同时对试验数据进行记录，并与陈某进行相关情况的讨论。水某因正在看数据，而没有将电源断开，听到“好了”的张某则独自登上梯子，去查看A相TA，因而发生触电，从离地面高度1.8m的梯子上摔下，此时水某立即切断电源闸刀，而后将张某送医抢救。

由上述事故可见，高压试验的监护人员安全意识淡薄。姜某自行将呼唱用语简化，简单一句“好了”导致张某误以为电压已经归零，而自行去查看A相TA，导致其发生触电。另外，张某在试验的变更过程中，在拆除试验引线前没有将被试设备的高压部分放电，也未将多个元器件连接的公共端短路接地，也没有履行其监督职责，未及时发现调压安全隐患。

3.2 电气设备高压试验的安全防护系统结构

通过上述方法及案例分析，构建电气设备高压试验的安全防护系统结构和框架，具体如图3所示。

图3 安全防护系统示意图

由图3可见，该系统确定了试验区、试验人、监护人，红外探测器的布置主要包括A1、A2、A3、A4，低频磁场覆盖区域设置为B，电源控制区域为C，监控人员处于电源控制台一侧，处于最佳的监控范围，监控人所在的监控点需要能够保证监控全场情况，并能有效控制电源，保证按照规范标准执行各项操作。

4 结 语

对电气设备高压试验的分类与作用进行了阐述，深入研究了电气设备高压试验方法。对相关案例进行分析，构建了电气设备高压试验的安全防护系统结构，将各区域防护进行设定，保证按规范执行操作。此外，还需要电气设备高压试验人员提高警惕，增强安全意识，从而降低因高压试验导致的人身伤害和死亡事故的发生概率。