电力系统高压电气试验技术

2021-11-28 02:37姜卫
魅力中国 2021年40期
关键词:绝缘电气设备高压

姜卫

(国网陕西电力公司南区榆林市电力检修有限公司,陕西 榆林 719000)

引言:高压电气试验是检测电力系统安全性的重要工作环节,但时常受到外界因素的影响,导致出现不准确、不精确的试验结果,对于电力系统的稳定运作非常不利。近年来,电力技术人员持续加强电力系统高压电气试验技术的设计并加以完善改进,并展开对于电气试验技术的重要分析。

一、电力系统高压电气试验的发展意义

(一)高压电气试验的目的

在供电线路正常运行期间,会存在一些由于材料老化或者工艺瑕疵,再或者会因维保人员的错误操作,使电气设备留下一些潜伏性的缺陷,而这些缺陷一旦遭受特定的条件刺激,如强风或雷雨天气,在应力与环境的综合作用下,就会被放大成供电事故。因此在电气设备接入供电线路之前,必须要进行高压电气试验。而高压电气试验是指采用通过高压的方法来测试电气线路性能安全稳定性的一种测试试验,根据对高压电气试验结果进行后续分析,可以及时发现线路或设备中存在的老化或局部破损问题,帮助电力维保单位及时治理供电线路上隐病问题,更好地保障供电线路及设备运行的稳定性,提高供电质量。

(二)高压电气试验的意义

高压电气设备试验的推出在电力系统中有着至关重要的意义。没有正式运作的设备在运行前需要做全面的检测和部分调整,这个过程中就需要实施高压电气试验来提升检查的效率,明确设备的问题并及时进行检修处理,更好地保证电力系统的稳定运行。另外,高压电气试验也在电力系统中的绝缘性能检查也大有作用,技术人员通过高压电气试验检测出绝缘设备中存在的微小故障问题,便于进行更换或调整,避免发生电力安全事故。同时在检测出的数据基础上,能够更好地了解到电气设备运行的数据状态,提出一系列的相关调整策略,使电气系统性能及稳定性得到有效的提升,增强电力系统运行的可靠性[1]。

二、常见的高压电气试验技术

(一)绝缘电阻测量试验

电气设备的绝缘测试中最常见的应用手段是绝缘电阻的测量,电阻测量的最终结果会反映出电气设备的整体运行情况,比如根据电阻大小可以判断出电气设备是否有返潮和损坏现象,以及设备因长期运作导致机身发热、老化情况等等。绝缘耐压试验意义在于绝缘设备处于不同的电压强度下,能耐受的最大电压。最后的测量结果只有两种结果:耐受和击穿,因而这种试验都带有一定的破坏性。试验的准确性很高,但是要冒着损坏设备的风险才能进行试验。以直流耐压试验为例,这种试验方式是一种常见的高压电气试验形式,可以有效地判断引线接头部位的故障和短路问题,保证电力系统运行的稳定和安全。绝缘特性试验需要在比较低的电压下进行测试,这种形式的试验大概率上不会造成设备损害,没有过大的破坏风险。为了提高准确性,不但需要进行多次试验,还要分析每次的试验结果,如绝缘电阻、设备内部介质损耗程度、电压的分布、局部放电分析等,对照不同的结果探讨出结论[2]。

(二)特性试验

变压比测试是电力系统中高压电气试验技术的关键技术之一,变压比测试可以高效的检测出变压比和变压器,主要内容如下几点,第一,需要将变压比和变压器控制在规定的范围内,第二,检查设备的接地开关和状态是否正确,第三,认真检测变压器是否有故障和短路现象。电压比测试过程如下,首先可以在变压器的其中一侧加入大约380V 的高压电,连接设备的开关,并在设备某一个线圈上接入电压表来测量设备的电压值,其次,将变压器再次接上电压表,测量电压值,开启设备开关,让接入的两块电压表同时读数,最后,将取得的数值进行换算,了解变压比的大小,更有效地进行变压测试。除此之外,直流电阻的测验也是一种较为常用的特性试验直流电阻试验的主要目的在于检验电路引线和接头,检测设备是否存在短路、断路。其中最主要的测量方式就是电桥法,电桥法对于测量电阻的数值非常准确,和电阻、电流等设备的精准概率有着很大的关系,对于电阻检测有很大的帮助,在进行电阻试验过程中,在电桥的两条桥臂连接完成后,桥臂中一共有四根接线,连接设备过程中需要有效地进行连接,先将两根电压线连接到设备线圈的外侧,再将剩余两根电流接线接到变压器上,保证更准确地连接,提高最终测量的精准度。

(三)局部放电测量

变压器的使用和人们的日常生活息息相关,在实际的使用过程中,变压器的外皮绝缘系统会受到外部因素的影响,特别是环境恶劣的状况下,变压器的外表薄弱部分被影响,导致变压器局部放电的现象。因此,我们需要通过变压器局部放电的试验,对变压器的自身质量进行评估测量,使得变压器可以在电力系统中维持稳定运行获得良好的保障。在变压器运行的过程中,由于其油箱产生的局部放电是被允许的放电范围。在正常情况下,变压器会根据不同阶段和等级的结构完成绝缘,在进行对变压器局部放电的试验过程中,可以采取分项加压的形式进行检测,从而测量出变压器设备处于正常的工作状态[3]。

(四)直流耐压和交流耐压试验

直流耐压测试需要在高电压状态下执行,对于发现设备是否具有绝缘性有很大的作用,因此需要与漏电试验同一时间进行。直流与交流电压试验相比较优点较多,试验用到的设备轻便且很容易发现设备的部分缺陷。但是直流耐压试验对绝缘的考验没有交流更准确、实际。和直流耐压测试相比,交流耐压测试对于查找电气设备的故障所在处更严格,它可以在短时间内快速、准确的找出故障的原因,并检验故障的缺点。这是现阶段对于测试电压设备能否正常投入使用最简便的测试方法,也是避免发生安全事故的主要途径。但是交流耐压试验也存在着一些弊处,在进行测试过程中会加快设备问题发展的速度,所以在测试之前需要测试相关的试验来保证设备各项的指标数值标准化,这也是避免此项试验中可能对设备产生的损害。

(五)高压电气试验的操作规定

高压电气试验是一种对电气设备线路隐病进行检测的试验,因此进行高压电气试验的待试设备必须是在制作工艺与材料上经过严格质检后的合格产品。根据《电力安全工作流程》中的明细规定,经过高压电气试验后,分析结果为合格的设备,在投入使用的等待期内,不允许进行任何可能会导致其真实使用性能受损的试验检测,所以高压电气试验的待试设备必须是短期内可以在供电线路中接入使用的设备。为了试验工作人员的操作安全,不得在强降雨、强风等恶劣天气进行高压电气试验,受潮程度较深的电气设备在进行高压电气试验之前,必须进行完全地干燥处理。高压电气试验工作开展必须有两人以上在现场方可进行,开始试验之前,应当由试验负责人对试验中的安全操作流程进行详细传达,明确交代相隔两点的带电部位,在断开点的一侧进行试验时,另一侧可以继续工作,但必须要在断开点设置醒目的标语警示牌,并设置专人对警示的断点部位进行临时看护。为了防止试验中遗留下不合规格的熔丝铜线,给供电线路留下新隐患,试验全程应当应用统一制造规格的短路线,并在接线位置做好标记,以便接线试验后及时拆除。在对电气设备进行高压试验时,必须要将设备外壳进行接地,防止触电事故,此外试验用的线路开关必须在闸刀位置做好绝缘保险,防止误合闸刀。对特殊用途的电气设备进行高压电气试验时,应当经过单位分管生产的领导批复,在更详细的安全操作规定下进行。

三、电力系统高压电气试验技术的完善策略

由于以往的高压电气试验中全程都是依靠人力进行高压带电操作,不仅操作风险极高,且由于试验过程中大部分时间都用于安全准备工作,检测效率不是十分理想,难以满足电力企业日常的运营维护需求。因此电力企业可以尝试利用计算机网络技术与传感器技术,探索开发支持智能在线检测模式的新高压电气试验技术,减少高压电气试验中的人工劳动量,减少电力维保工作人员的从业风险,提高电气设备隐蔽性问题检测工作的效率。

(一)建立数据库

想要将电力高压电气试验进展的顺利,就需要构建出一套电气相关的数据库。这需要大量的试验样本比对,可以将合理标准的电气设备指标数与相关的电气试验结果储存档案,这样也便于为后期的各项试验做出一个参考效果。将在高压电气试验中具备类似特性的电气设备统一归类,如不同型号的电机与变压器设备等归为一类特性的电气试验设备,这是因为在高压电气试验中,由于线圈在运行过程中与电感器是隶属关系,所以可以将带有线圈结构的设备都归为电感器设备中。根据设备特性的不同进行种类分类,更能够体现出数据结果的科学合理性,进而可以更简便有效的分析对比原始数据,通过各项对比可以得出设备变化的结论,不仅对与检测高压电气设备有一定的好处,还可以使得电力系统安全、稳定的运作。在建立数据库之前,需要做到积累大量的素材,熟练掌握电气设备的项目数据,存档最终的数据结果。针对电压器、互感器、电容和电抗等相关数据进行有效的管理测试,更有效的保障试验数据的可靠性。

(二)开发软件

软件开发对于电力系统高压电气设备试验中起到很大的作用,通过软件的开发,可以确保并提升电压电气设备试验的精准度,也在一定程度上提高了技术人员的工作效率,让技术人员更高效地对采集数据并加以分析,维护了电力系统的安全运行。开发电气相关的软件也有一定要求:第一,以电脑系统作为基础的信息平台来开发相关软件,这样做的目的是为了开发出的软件能有一定的管理功能,提高软件的自身性能,发挥出重要的作用,这是以后软件的多方面应用的稳固基石,提高软件的功能效果。第二,通过开发出不同功能作用的相关软件,可以满足电气设备试验所需要的多种要求,更好地发挥出电气设备的作用,可以使电气设备正常运转,当计算机和开发出的软件接连后,就可以满足分析数据数值、计算数据、数值储存等功能,更好的优化电气设备试验技术的改进。

(三)在线检测技术

电力设备的绝缘在线监测技术是电力系统运行的稳定安全的重要途径。通过大量的试验结果来看,这些新技术促使设备内部的介质因数测量值更加准确、稳定,对于试验的结果推广也做到了客观化的验证,设备各项性能也能达到国家电力相关部门的规范标准。从目前来看,电网对于电压的大小、系统构造、容量发展都有着很高的要求,电力系统需要改进电气设备的状态和维修保养政策。通过适用的在线监测和诊断技术不光可以节省工作人员的工作量,还可以大幅度提高电力系统的稳定运行,因此,这项技术的发展研究具有巨大的应用前景。

总结:综上所述,随着社会科技的进步发展,我国的电力工程领域虽然也在快速发展着,但仍存在着技术上的缺陷。电力系统作为国家稳固经济的关键点,不仅对全国的电力系统产生深远的影响,同时也对于我国的社会经济提升起到决定性意义。通过建立数据库及软件支持体系,合理运用在线检测、绝缘电阻测量试验、特性试验等技术,能够显著提高高压电气试验检测水平,促成电力系统的稳定、优质运行。

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