电力设备高压电气交接试验问题及解决措施

李童童

（上海江南造船集团有限责任公司 上海 201913）

当下，电力设备高压电气交接试验逐渐受到了业内人士的高度重视，因为试验的成功与否不仅直接关系到电力设备的正常运行，还与企业的经济效益息息相关［1-2］。基于此，本文对电力设备高压电气交接试验问题及解决措施进行深入分析，以期能为同行业人士的研究带来一定有益帮助。

1 电力设备高压电气交接试验概述

电力设备高压电气交接试验的方法是多种多样的，主要包括出厂、大修、交接及预防性试验等。顾名思义，出厂试验指的是对于将要出厂的电力设备进行质量方面的检查，如设备生产工艺、设计理念及制造流程等，以防伪劣的电力设备流入市场。出厂试验是电力设备必须进行的流程之一，需要试验单位加大监管力度，认真分析试验结果，为相关工作的顺利开展奠定坚实的基础。交接实验在电力设备所有试验中占据着极其重要的地位，指的是在电力设备正式投入使用之前，对电力设备的外观质量进行认真的检查，查看设备外观是否损坏，然后通过对其试验结果的分析，最终决定是否将该设备投入使用。预防性试验指的是对已经投入使用的电力设备进行定期检查，如设备试样尺寸、数量、外观、编号等（如图1所示）。

图1 电力设备预防性试验流程图

除了上述3种试验，根据相关的要求和内容，高压电气交接试验还可以分为绝缘交接试验与特性交接试验两种。其中，绝缘交接试验又包括破坏性交接试验和非破坏性交接试验两种类型。破坏性试验需要较高检测压，可以有效监测出电力设备中的缺陷；非破坏性试验不会对电气设备的质量造成任何影响，目前，这一方法已经得到了迅速的推广和使用，但依然存在着一定的局限性。

2 电力设备高压电气交接试验内容

2.1 回路电阻检测

电路电阻测试可以分别使用微欧姆表和低压电桥的方式进行。此方法比较方便且易操作，其不足点是开关接触头所需的电阻较小，直接接触时会破坏接触面的氧化膜，造成较大的误差，所以一般不选取这种方法进行高压电阻测量。在实际操作中，较常选择毫伏表开关触头电阻，再运用欧姆定律计算电路开关电阻。

毫伏表操作时应注意以下几个方面的问题：（1）通常情况下，直流回路电流为100A；（2）测量中的电气回路载流量必须大于2×100A，在测试产品额定电流比较低的情况下，可酌情减弱测试电流；（3）测量回路电阻过程中，保证电路处于通路状态，否则可能会对仪器造成损坏。

2.2 开关动特性检测

开关开断速率是影响灭弧的主要因素之一，并且对开关开断能力有直接影响，开关速率会延长灭弧时间，使得触头烧损程度增大，最终破坏开关。相对地，开断速率过高，开关机械力和冲击力会因此而受到不同程度上的影响，开关元件损耗速率加快，缩减了使用周期。如果开断速率超过最高设置值时，短路电流不强，危害性会更高，所以，在出厂前必须严格根据各项生产参数和有关规定来设计高压开关的分合闸速率。此外，施工单位在采购后投入使用前检测各类部件的性能，查看是否达到实用标准。

为了确保工程质量，应选用性能好的高压开关。国家明确规定，在额定的电压和电力下，断路器和操动机构需要全程处于开闭状态，准确达标工作50次后才达到出厂标准，具体操作如下。

（1）在最小电压下需要连续工作5 次（液压、气动操作机构分别达到最大要求压力）。

（2）在最大工作电压下需要连续工作5 次（液压、气动操作机构分别达到最低要求压力）。

（3）断路器自动脱扣装置可以准确定位操纵机构驱动原件位置（电压设置为额定工作电压的65%），至少经过3次检测后均处于正常状态。

（4）根据产品性能，设计合适的额定电压，检测加压设备后，停止操作。

（5）在机械操作试验中，检测开关是否会常开，并监测不在同一组辅助开关和常闭自由触点中的声音或灯光信号。运行带有手动设计的断路器，连续工作至少50次。

检测结果判断：在整个试验进展中保证应试产品运行顺畅，可以进行正常开关，且辅助开关在整个试验过程中可以正常切换，否则为不合格的产品。在出厂时，参考生产技术手段开展仪器的耐用性试验，如果未达到规定的最低要求，应该回厂重新加工后再次检测（从第一步重新开始，确保数据的真实性、有效性）。施工方在接触到器材时，安装检测结束后，方可按照使用手册操作。

2.3 局部放电检测

减少最低功率消耗的情况下，把电压提升至规定数值，是最高效的操作措施。但在实际作业中，常会产生多余的无功功率，需增加操作补偿实验中出现的回路无功功率。鉴于高压变压器的等效电容测量难度大，且升压过程中电容出现上升的实际状况，应配设足够的电抗装置和可调电抗器，用以找到最佳的无功补偿。

为了精准监测变压器内部放电数据，应最大程度避免外部信号的干扰。第一，试验设备不应具有任何局部放电特性，试验设备包括发电机、变压器和电抗器等，在技术协议中，应该规定设备满足实际需求，避免后期返厂。第二，施工场地装设必要的局部抗干扰设备。外部的干扰信号一般有测试电源、空间和接地网3个来源。为避免此类问题的出现，搭配1台隔离变压器，结合空间电磁干扰抑制技术和单点接地来免除干扰。

3 高压电气交接试验的问题及解决方式

高压电气设备的交接试验对电气设备的安全经济运转有着重要的作用，因为后续各项操作都需要经过交接试验的检测才可继续推进。整体施工程序较为繁杂、难度较大，为提升最终结果的可靠性和可参考性，技术负责人应严格参照相关法律法规来策划检测方案，完成前期准备工作。

3.1 断路器检测中的问题及解决方式

在正常情况下进行断路器交接试验时，技术人员参考现场的断路器断口耐压值的大小，比对确保实验数据的精准度。然而，这种检测方式往往会受到其他因素的影响，如不同性能的断路器、电路的跳闸次数、不同跳闸时间等。因此，设计可行的实验方案来提高检测速率和准确性，安排技术人员或者安置监控系统及时观测断路器的断口耐压值，检测实验中的断路器断口耐压值，要求最低达到出厂规定电压的80%。另外，管理电路的跳闸次数和跳闸时间，设计高效的监管系统，避免错过可用的真实数据，为了最终结果的可参考性，电路电压应超过40kV，耐压跳闸时间≤3ms；低于40kV时，耐压跳闸时间≤2ms。

3.2 电缆耐压值测量中的问题及解决方式

在电缆耐压值的测量中，最适情况要求为U0（电缆所使用的导体与接地金属的额定工作电压）＜18kV。但因为直流耐压对绝缘结构绝缘累积效应的影响，导致在橡塑电缆直流耐压的测量中，选择的直流检测方法得到的数值准确度不高。对此，技术人员修正新的测量原则。例如，在测量额定电压为0.6/1kV的电缆线路的耐压值时，选取2500V 的导体测量绝缘电阻以代替耐压试验，并且为降低高压对电阻干扰，规定检测时间为1min。不同规格的耐压交接试验应该匹配合适的操作和时限，合规推进实验进程，提高实验结果的参考价值。

3.3 高压电气试验接地中的问题及解决方式

在进行高压电气设备交接试验时，普遍存在的一个主要问题是高压设备电气交接试验与被交接试验的接地效果不达标。这一问题的产生也会造成高压电气设备的安装和调试质量无法达到相关规定，影响后续计划。并且，在实际的高压电气设备的交接实验中，接地不良的情况会降低高压电气设备的使用寿命，引起电容性设备故障的同时增加了经济成本。例如，由于接地不良，电压互感器会加速功率损耗，从而产生热量，过热时，高压设备的耦合电容器无法正常运行；当高压电气设备的接地开关产生严重问题时，会影响到设备电容器的稳定性，过高的介质损耗程度导致器材绝缘强度降低，仪器整体运行的稳定性受到影响，降低作业效率，工程耗时增加。基于此，技术人员在交接试验前期应多次检测高压电气设备的接地效果［3］，提前预防上述问题。

4 提升高压电气设备交接试验有效性

4.1 高压电气设备交接试验的安全设计

为了保证高压电气设备交接试验安全进行，采取有效的方法来减少危险发生的概率。

（1）在高压设备交接试验和高压引出线外围安装防护网和警示标志。

（2）操作场地内，确保技术人员和高压回路有严格的安全距离。

（3）断路器的交接试验的开展需要在合闸的状态下进行。交流耐压试验必须在分、合闸状态下分别进行。

（4）在交接试验中，多重检测电气设备的性能，提高安全性。

（5）分级提高试验电压以免损坏设备。例如，直流耐压试验中，按照每级0.5 倍额定电压逐步提升，且每级运行1min 认真记录已经泄露的电量。高压电气设备交接试验完成之后，将试验进行多次放电1min。

（6）定期对员工开展培训，提升个人的安全施工意识和责任感。

4.2 选取符合发展要求的低耗能设备

在出厂试验中，不仅要选用能耗较低的高压电气试验设备，而且在具体作业过程中检查设备的电力能耗参数。试验开始前，技术人员对高压试验设备项目的规划方案进行可行性、安全性等方面的综合检验和论证，以确保后续实验的顺利开展，并将实施成本降到最低。目前，我国的能源储备正在减少，为了降低能源消耗、促进我国经济发展，电力行业必须采取可行的方法来减少消耗。低耗能的高压电气设备的出现是符合我国发展新趋势的，因此，交接试验不仅要关注回路电阻、开关动特性等项目，设备的耗能指标也是其中重要的一环，在生产过程中，合理调配各项性能，使设备的耗能指标最大限度地降低［4］。

4.3 现场高压试验的合规化

因为交接试验贯穿了电气设备的全部过程。上一步操作完全结束，检查无误后，方可进行交接试验，只有在交接试验正确操作结束后才能继续下一道工序，保证前期作业均按照相关法律法规的基础上，才能确保整个电力设备的最终安装质量。因此，在试验前，准确了解工作指导书中的要求，根据作业指导书中试验前的各项准备作业、试验过程中的具体操作过程、试验的环境影响因子及注意事项等准备施工。在施工现场，参照指导书推进，提高实验的有效参考意义。

4.4 提高交接试验的监管力度

合理、合规的高压电气设备交接试验是对自己和他人的安全负责，所以加强对高压电气设备检测的监督是十分必要的［5］。

（1）打造高素质的监管队伍。监察组成员既要做好本职工作，又要在监察工作中相互配合，确保监察工作正确有效地开展，为自己和他人的安全负责。

（2）在监管任务开展前，制订详细的监管计划。为保障交接实验的顺利推进，在准备工作阶段，监管队伍应该定期组织技术交流大会，制订完善、科学的监理方案。

（3）加大对高压电气设备交接试验过程的监管力度。在具体的交接试验进程中，规划有效的监管方式，及时发现试验过程中遇到的问题，通过全面分析后有效解决，为试验的正确开展提供技术指导，且要特别注重和加强对特高压电气设备的监管力度。监管过程贯穿电气设备选型到生产和运行各个节点，尤其是投入使用阶段，技术监察人员准确掌握有关的技术参数和需重点关注的技术环节，以提高监督的有用性［6］。监管队伍在实验过程中，关注施工质量的同时，注意检查电力设备的参数有无达到规定、是否符合工程要求。

5 结语

高压电气设备交接试验贯穿于设备安装的全过程，是高压电气设备投入运转的重要一环。为保障交接试验的成功，技术人员应了解设备操作技术，合理合规地操作，在保障安全的同时获取准确的实验数据。同时，加强对设备交接试验的监管，保证电气设备的正常安全运行，满足人民生产生活的需要，促进我国经济发展。