关于电气设备高电压试验的探讨

【摘要】电气高电压试验是对电力系统内的电气设备进行状态判断的最主要的方式。如果电气设备发生故障会对电力系统造成很大的危害，对社会造成影响。本文对电气高电压设备的试验进行了论述，对如何做好试验与状态判断提出了一些看法。

【关键字】电气设备高电压、试验、探讨

中图分类号：F407文献标识码： A

一、前言

电气设备无论是在安装、检修阶段，都要做好电气试验工作，甚至在运行阶段，对某些设备还需进行在线监测，因此做好电气设备的试验工作，是保证设备安全、可靠运行的关键。电气设备的高电压试验有多种，在实际操作过程中，要根据设备的特点和状态，结合相关的规程规范，采用相应的试验方法，并做好安全措施，利用有效的手段达到节约成本，保障设备质量的目的。

二、电气设备高电压试验

电气设备的种类较多，因此针对各设备的试验项目和方法也较多。常规的试验项目有绝缘电阻测量、直流电阻测量、介质损失角正切值tgδ测量、直流耐压与直流泄漏试验、交流耐压试验等，特殊试验项目有局放试验、互感器的误差测量、变压器绕组变形等。其中一些项目所加试验电压较高，如直流耐压与直流泄漏试验、交流耐压试验、局放试验等，因此需特别注意设备、仪器及人身安全。

1、直流耐压与直流泄漏试验

1）直流耐压与直流泄漏试验方法虽然一致，但作用不同。直流耐压试验是考核设备绝缘的耐电强度，其试验电压较高。直流泄漏试验是检查设备的绝缘状况，其试验电压较低。

2）在直流高压下设备内部局部放电较弱，不会加快有机绝缘材料的分解或老化变质，在某种程度上带有非破坏性试验的性质。

3）在直流试验电压下绝缘内的电压分布由电导决定，因而与交流运行电压下的电压分布不同，所以对交流电气设备绝缘的考核不如交流耐压试验下接近实际。

4）直流耐压试验因为电压比较高，所以较容易暴露绝缘本身的弱点，试验时可用微安表直接测量和监视泄漏电流，并且可以用电压和电流曲线来判断绝缘的缺陷，能够发现设备的受潮、劣化现象,对发现绝缘的某些局部缺陷具有特殊作用。

2、交流耐压试验

交流耐压试验是考验设备绝缘承受过电压能力的有效方法，对保证设备的安全运行具有重要意义。是设备出厂、交接和预防性试验的一项重要内容。交流耐压试验的电压、波形、频率和在设备绝缘内部电压的分布，均符合在交流电压下运行时的实际情况，因此能有效地发现绝缘缺陷。对于容量不大的设备一般进行工频交流耐压试验，对于大型发电机、变压器、GIS、电缆等可使用串联谐振、并联谐振、串并联谐振的方法来实现。交流耐压试验对固体有机绝缘来说属于破坏性试验，会使原来存在的绝缘弱点进一步发展，使绝缘强度逐渐降低，形成绝缘内部劣化的累积效应，因此须正确地选择试验电压的标准和时间。交流耐压试验应在被试设备的绝缘电阻、直流耐压与直流泄漏试验、介质损失角正切值tgδ测量均合格后进行，以免造成不必要的损坏。

三、电气设备试验的一些缺陷判断

1、发电机

发电机进行直流耐压试验并测量泄漏电流，能有效的检出发电机主绝缘受潮和局部缺陷，特别是能检出绕组端部的绝缘缺陷，对直流试验电压作用下的击穿部位进行检查，可发现如裂纹、磨损、受潮等缺陷或制造工艺不良等现象。

如某电厂6号发电机大修前试验, 三相泄漏电流不平衡, A相为16μA，相为94μA、C 相为14μA，在套管加屏蔽后结果仍无变化。怀疑B相套管有问题, 将套管与绕组分开后, 单独给绕组加压, 仍不见好转。最后用局部查找法找到缺陷部位, 在励侧B相18、19号下线棒出槽口拐弯处(距槽口约100 mm),拆出线棒后发现, 两根线棒绝缘均被磨出宽约4mm的槽,其中18号线棒已见导体, 当发电机内部运行条件比较差时(进油、氢气湿度大),很可能造成定子接地故障。这个例子说明, 当三相漏电流不平衡时, 不要轻易放过, 应仔细查找原因。

某电厂发电机检修时，测量绝缘电阻，发现B相对地绝缘很差，只有3MΩ，没有吸收比，检查后没有发现有接地现象，检查B相套管也无渗水漏水现象。对发电机进行烘干处理，绝缘没有变化。经开盖检查，发现在B相出线侧线棒上有一沙眼渗水，处理后绝缘及吸收比合格，耐压试验通过。

某电厂安装阶段对发电机进行交流耐压时，C2、C3绕组在钛弹簧区域由于电容感应引起对绝缘弹簧放电，经检查后认定对高压试验和发电机运行不构成任何危险，可在绝缘弹簧端部涂瓷漆来消除此影响。涂漆后重新试验时没有放电现象，机组安全投入运行。交流耐压试验能反应设备绝缘的实际情况，且接近于设备运行时的状态，能提前发现缺陷，为设备的安全运行提供可靠保障。

2、变压器

某电厂启动变高压侧套管为环氧树脂浇注式油气套管，因安装间隔的时间较长，发现高压侧套管法兰处有渗水现象，法兰的内侧有水渍的痕迹，原因是临时保护用的罩壳（制造厂配套产品）在法兰处没有防水的橡皮圈。擦干后测量绝缘电阻，绝缘很低，判断是套管表面受潮所致，经干燥处理后，测量套管的介质损耗合格。为避免再次受潮，给已安装完的变压器增加不利因数，而且给后续的工作带来影响，采用罩壳内充一定压力的氮气，并装压力表监视，效果明显。

某电厂主变重瓦斯跳闸，导致机组停运。故障发生后取本体油样，经检测结果判断为电弧放电故障。对变压器进行低电压空载试验、低电压短路试验、直流电阻测量、绝缘电阻及介质损耗试验，判断为高压侧绕组匝间短路。经吊罩后检查，发现高压侧出线线圈围屏外部拉带断开、固定螺栓断裂，引线处于松动状态，故障原因主要是高压线圈的调压绕组与正常绕组的交接部位发生匝间或段间短路引起的。变压器故障后油样分析能较准确的反应变压器的故障种类，给故障后变压器的分析、试验工作提供指导作用。故障后变压器进行的各项试验，是分析变压器故障后状态的非常重要的第一手资料，不但可以提高试验人员的分析判断能力，为以后变压器的试验工作提供借鉴和指导作用，而且也可以为变压器的研究工作提供素材。

四、电气设备高压试验的安全措施

电气设备高电压试验由于所加电压较高，对被试设备、周围物体和人身安全构成一定危险，所以要特别注意安全措施。

1.组织措施

在进行试验时，技术人员要严格遵守安全规程、各项制度的要求实施试验作业，以免发生工作过程混乱、组织管理不到位以及安全措施不到位等情况。在高电压试验工作过程中，都应设有监护人员，监护人员的工作就是对整个试验现场（包括实际操作人员工作情况和整个试验现场环境）的监护，以防止与试验无关的人员在试验进行过程中进入现场，导致一些不可预料的事情发生，给人员带来不必要的伤害。在试验过程中，监护人员如果发现有潜在的危险因素存在或有不安全的情况，应立即采取相应的措施，确保所有人员的安全。如果试验工作没有完成，需要中断试验或转移设备时，应按照规定操作。

2.技术措施

高电压试验有其独特性，除了落实组织措施以外，还要保证技术措施的落实。高电压试验开始前，要严格检查设备的接地情况，保证每个试验设备接地状态良好，在完成每一个试验项目后，都要完成被试设备的放电作业，将电压调零，既确保了试验人员的人身安全，也为开展下一个高电压试验做好了准备。在试验过程中，如果需要升高电压，则加电压前通知与试验无关的人员离开设备和高电压试区，经检查无误后方可加压。在升压过程中，如果有异常发生，应立即停止试验，然后降电压、切断电源，对试验设备充分放电，保证接地状态良好后进行检查。试验中发现的问题，应查明原因后，方可进行下一步工作。结束试验后，应把自装的短路线、接地线等拆除，然后检查设备、清理试验现场。

五、如何提高电气设备的试验和状态诊断

1.无论电气设备是在安装或运行阶段，都需注重设备的状态。随着科技进步,应用新技术对设备进行监测和试验, 能够准确掌握设备的状态。利用已经成熟的离线及部分在线监测装置和技术、如红外热成像技术、变压器油色谱分析等对设备进行检测, 以便分析设备的状态, 保证系统和电气设备的安全。

2.增强员工责任意识,促进创新。系统中的电气设备必须具有较好的整体状态。第一,要求设备在设计制造阶段不产生固有缺陷。第二, 在设备安装过程中, 要确保安装质量, 特别是一些大型设备, 因需要分装运输, 现场组装等，零部件多, 工艺复杂。第三, 在运行维护中, 需要建立完善的设备管理制度, 注重电气设备的保养细节。

3.改进设备健康状况, 提高供电的可靠性。可以减少设备停电时间, 保障设备安全连续生产。在企业生产任务重、电能需求多的情况下, 检修工作对供电可靠性有很大影响,如果维修周期超过计划时间, 显然难以实现逐步提高供电可靠性的要求。

4.需要全员参与,科学管理。在科学的管理指导下, 精心策划、组织。技术人员在工作过程中要严格执行各项规程，并主动提出高效合理的工作方法。

六、结束语

随着科学技术大力的发展，电气设备也在不断的更新换代，我们也需适应新形势，利用新技术、新方法，不断提高技术技能，总结经验，增强分析判断能力，达到提高组织管理水平、生产效率的最终目的。

参考文献：

[1] 符秀青.高压开关设备的现状和发展趋势的研究[J]. 科技信息. 2011(08)

[2] 何劲韬.高压电气设备绝缘性能判断[J]. 广东科技. 2012(12)

[3] 赵宏玲.高电压介损试验研究及其分析[J]. 甘肃科技. 2013(04)

[4] 张晓艳,周昶宇,李朋.电气设备的高压试验探讨[J]. 科技与企业. 2012(20)