一次电气设备高压试验分析

肖直伟

摘要：为提升变电站一次设备运行水平，保证变电站运行稳定性和电力网架的可靠性，指出了一次电气设备高压试验的重要性，通过试验分析及时发现一次电气设备运行问题，并提出相关的解决对策。文章详细分析了一次电气设备几种高压试验方法，并围绕交流耐压试验方法的具体应用案例展开论述，以期可供参考。

关键词：一次电气设备;高压试验;案例分析

1 引言

电气一次设备的安全运行对于整个电力系统有重要影响，一旦发生故障影响巨大，通过高压试验及时发现问题、解决问题十分关键。在变电站运行期间，可安排专门人员对设备进行试验分析，在试验分析中找到能够保障设备稳定运行的因素，保证电力设备始终处于良好的状态，本文主要围绕此展开详细分析。

2 变电站一次电气设备概述

变电站在整个电力网络中占据着重要地位，其中站内一次设备的配置及运行状况对变电站运行、电力网架的稳定性、可靠性起着决定性作用。变电站一次电气设备主要有变压器、开关、隔离开关及地刀等，随着经济发展，变电站的电压等级越来越高，运行设备的电流更大，这对于一次设备运行质量提出了更高要求。

高压电气试验在保障一次设备安全可靠运行方面发挥着重要作用，借助高压电气试验可掌握电气设备性能，为变电站电气设备的稳定维修和养护管理提供重要支持。高压试验的对象较多，且所牵扯到的内容也是较为复杂，对于试验的各项条件还有着具体化的要求，因此实施高压试验时必须规范相关操作，下文主要就一次电气设备高压试验展开分析。

3 一次电气设备高压试验方法

3.1直流耐压试验

直流耐压试验具有一定的破坏性，往往需要在最大电压峰值情况下进行设备性能检测，从而验证设备的耐受参数，如使用范围、限定量程等，试验方案见表1。

上述试验的过程中高压环境存在一定的安全隐患，升压过程中应实时观察是否存在异动或声响，若出现则及时停止试验检查装置情况。若无问题，直至达到最大试验电压后，再逐步缓慢调零，定时记录参数数据。

3.2泄漏电流试验

泄漏电流试验主要是为了检测变压器一次电气设备的绝缘性能。该试验一般也在高压条件下进行，可以利用直流耐压试验环境同时检测，确定高压条件下的泄漏电流数值。泄漏电流试验过程中可以利用微安表随时监测电流数值，灵敏度非常高，测定重复性好，效果非常显著。判断绝缘缺陷时则通过i=f（u）或i=f（t）实现，一般当绝缘缺陷时往往在i=f（u）出现电流骤然上升的情况，或在i=f（t）会出现电流下降缓慢的情况。达到最大电压后泄漏电流值明显高于正常值。

3.3交流耐压试验

交流耐压试验是典型的预防性试验，可以通过交流高压条件有效提升变电站一次电气设备的安全裕度，确定交流环境下一次电气设备的各项性能。总体情况来看，交流耐压试验过程中与直流耐压试验相似，操作时应严格按照《电气设备交接试验标准》中的各项指标进行严格检测，保证控制电路与主电路过流保护装置分置，过流保护动作电流应在一次电气设备额定电流的1.5～2倍左右;若试验操作中出現明显的电压表频繁摆动、毫安表指针骤增、绝缘烧焦或冒烟、装置异动或异响后，应及时停止试验，进行现场检查，确定无误后方可继续操作等。

4 高压试验案例

4.1试验背景

某330kV变电站的GIS为三相分体结构，GIS含5个断路器间隔。由于GIS设备以小单元模块为基础组件，运至现场后根据要求组装成型，作为整体投入使用。由于GIS设备以小单元模块运输到现场、在移动厂房内组装，在运输和安装过程中可能会出现磕碰、异物混入等影响绝缘性能的缺陷。为了检验GIS现场安装后设备的性能，进行了电气交接试验，本文主要就交流耐压试验进行分析，由于 GIS设备电容量较大，为保证试验频率达到工频要求，将设备分两段进行耐压试验。

4.2分段耐压试验

4.2.1方案的确定

为减少重复耐压试验次数､提高操作便捷性，经过优化以及论证后确定采取分两个阶段试验的方案｡

4.2.2被试品电容量

被试设备的电容量估算数据如表2所示｡

4.2.3试验参数的估算

在确定每相最大电容量后进一步展开分析，被试品最大电容量Cx约为18 503pF，分压器电容量 Cy约为330pF｡300kV/80 H 电抗器的设置采取串联方法，共4节，形成的总电感L=320H｡

按照如下公式展开计算，求得谐振频率：

实测结果显示，频率在40～90 Hz区间内，达到 TV空载电流测试频率的要求｡

4.2.4耐压试验结果

耐压试验结果如表3、4所示｡

综合表中内容分析：相比于计算值，试验谐振频率与之具有趋同性，两者的误差未超过±5%｡从试验阶段的具体操作情况来看无击穿放电现象，绝缘电阻在整个流程中均保持相对稳定的状态，超声波局放信号正常｡一系列现象说明主回路绝缘试验效果良好，达到要求。

5 结语

综上所述，现阶段电力系统运行中，不少一次电气设备在运营、管理和维护过程中存在着一些问题，对电力服务质量产生影响。对此，对一次电气设备实施高压试验具有关键意义，通过对变电站内各类设备的绝缘性能进行详尽的检测，同时通过试验检测变电站的各项电力指标，逐一排查变电站中存在的故障和安全隐患，及时修复各种故障问题，为电力系统运行保驾护航。

参考文献：

[1]洪嘉捷.一次电气设备高压试验探讨[J].新型工业化，2020，10（03）：16-18+26.

[2]闻翰，闻展阅，顾凌羽.变电站高压电气试验的安全风险与防范[J].工程技术研究，2019，4（21）：249-250.

[3]彭昌文.一次电气设备高压试验探讨[J].通信电源技术，2020，37（05）：279-280+282.

[4]蒋頔.高压电气设备交流耐压试验特殊情况及处理措施[J].工程技术研究，2019，4（20）：139-140.

[5]王翔，王一丰.电力系统中高压电气试验问题及对策[J].科技创新导报，2019，16（19）：52-53.

[6]刘波，陈丹丹，陈鹏飞，王敖翔.电气设备的高压试验及防范措施分析[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（23）：87-88.

[7]任敬国，辜超，师伟，赵泽箐，李杰，王斌，王辉，郑建.1100 kV GIS设备主回路绝缘试验电气参量估算方法研究[J].电力系统保护与控制，2018，46（03）：103-109.

[8]张胜意.电力变压器电气高压试验的技术要点探究[J].科技资讯，2019，17（17）：23-24.