供电企业电气试验技术问题的思考

摘要：从广义来说：电气试验是考核电气设备主绝缘或电气参数是否满足安全运行的一个重要手段。笔者对多年来在高压试验中所碰到的一些问题，进行归纳、分类和分析，并对如何避免和解决这些问题，作出简要的论述。

关键词：高压电气试验；安全措施；介质

1高压电气试验安全措施

高压电气试验工作较一般的电气设备维修工作更具有危险性，不得不引起我们的高度重视，甚至“三令五申”地去强调。既要求试验人员认真执行《电业安全工作规程》发电厂和变电所电气部分有关保证人身安全的技术措施和组织措施，还要执行电气试验工作的有关安全规定，防止试验中发生高压触电事故，保证试验人员和有关工作人员的安全。高压电气试验工作应遵守下列主要安全注意事项：

1.1试验人员必须胜任工作，试验工作人员不得少于二人，并应有试验负责人，制定和执行安全措施；

1.2弄清工作范围，把被试设备与其他设备明显隔开，栏上向外悬挂“止步！高压危险”标示牌，有人监护；

1.3要坚持试验前复查接线的制度；

1.4试验工作时，应站在绝缘垫上或穿绝缘鞋进行，这是防止触电事故或减轻伤害程度的一项安全措施；

1.5加压试验前，必须通知有关人员离开被试设备或退出现场后才能进行；

1.6对有电容或有电感应的被试设备试验前后必须充分放电或接地；

1.7加压试验倒换接线时，调压器必须退至零位，拉开试验电源刀闸后才能进行；

1.8试验结束时，试验人员应拆除自装的接地短路线，并对试品进行检查和清理现场。

以下为高压试验中所碰到的一些问题：

2试验电压不同所引起的问题

2.1对介质损耗因数测量的影响

在一次耦合电容器预防性试验中，由于耦合电容器电容量较大，为了避免仪器过载，采取降低试验电压的方法进行测量。在36台耦合电容器中其中有1台测量结果不合格，为了查找试验不合格的原因，试验人员采取了各种各样的方法，如改变试验接线、擦拭外套等等，但测量结果仍不合格。但随着试验电压的提高，介质损耗却越来越小。然后再用回原来的仪器复测，在同样的试验电压下测量结果也已经正常。这种现象显然与绝缘材料中存在杂质有关。之所以出现这种现象，我们分析原因可能是，多元件串联的耦合电容器中存在连接线氧化接触不良的问题，在低电压下氧化层未击穿，呈现较大的接触电阻，所以介损变大；当试验电压提高后，氧化膜击穿，接触电阻下降，介损变小，这时即使降低试验电压，氧化膜仍保持导通状态，介质损耗不再增大。

2.2对测量直流电阻的影响

某厂1台发电机在进行预防性试验时，用双臂电桥测量转子绕组的直流电阻，测量结果与历年数据相比显著增加。为了慎重起见改用外加直流电压电流法，测量结果却与历年试验数据接近，然后改用不同的仪器测量，数据变化很大。根据对测量方法和结果的分析，我们判定转子绕组已经存在导线断裂的问题。导体断裂后，在断裂面形成一层导电性较差的气化膜，当用双臂电桥测量时，由于电桥输出电压较低，气化膜不击穿，所以呈现较大的电阻;而采用外加电压电流法时，由于输出电压较高，所以气化膜击穿导电，测量的直流电阻就变小。经拔护环检杳，该转子绕组端部存在5处断裂的缺陷。

以上例子说明，对于与直流电阻有关的试验，采用输出电压低的仪器更容易暴露设备存在的缺陷。

2.3对测量直流泄漏电流的影响

导体表面所产生的电晕电流在导体的形状、电压极性、导体间的距离确定以后，就与电场强度的大小有关。当外施电压小于一定的数值时，电晕电流很小，对泄漏电流的测量影响可以忽略，而当试验电压超过一定的数值后，电晕电流要比绝缘的电导电流大得多，这时就要采取措施减小电晕电流的影响。

3测量发电机泄漏电流的影响

某发电机前次试验A、B、C三相泄漏电流分别为2、2、6μA，后又发展为2、2、15μA，C相与前次比较有明显变化。经解体检查发现：泄漏电流显著变化的C相线棒上有一铁屑扎进绝缘中。

《规程》规定，在发电机的预防性试验中要测量其定子绕组的泄漏电流并进行直流耐压试验。这是因为通过测量泄漏电流能有效地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，均可发现诸如裂纹、磁性异物钻孔、磨损、受潮等缺陷或制造工艺不良现象。

4试验设备的接地问题

4.1高压TV及TA二次回路不接地

若测量数据错误，在测量高电压和大电流时，必须使用TV和TA进行变换。理论上，TV或TA的变比应遵循电磁感应定律，即它们的变比决定于一次绕组的匝数和二次绕组的匝数。然而，在实际应用中，如果高电压下的TV或TA的二次绕组没有将一端接地时，实际上反映出来的变比就会偏离铭牌值，所测量出的数据也是错误的。例如，在做1台电力变压器的空载试验时（试验电压10kV），第1次试验所测量的空载电流和空载损耗与出厂试验数据不吻合，显然是试验电压没有达到预定值，所测量的电压是一个虚假的数据。经检查发现TV二次没有接地。将TV二次绕组一端接地后，数据恢复正常。

通过对这一问题的分析，笔者认为以下两件事情在高压试验中必须重视：

1）高压TV和TA的二次绕组，不论是从安全的角度还是从测量的准确度来考虑，都必须将其中的一个端子可靠接地；

2）在进行交流耐压试验时，应同时测量试品的电容电流，因为可以从电流的大小来判断试验电压是否正常。

4.2被试设备接地不良造成介质损耗增加

这种问题主要发生在电容量较大的设备上，比如耦合电容器或CVT(电容式电压互感器)。在变电站里，线路CVT或耦合电容器通常都与线路直接连接，在检修时为了保证线路检修人员的安全必须将CVT或耦合电容器的顶端接地，通常是将线路的接地开关合上或挂上临时接地线。如果接地开关或临时挂接的地线接触不良，相当于在电容器上串联了一个附加的电阻。如果电容量为C，电容器的介质损耗因数tgδ与等值串联电阻R有如下关系:

tgδ=ωCR

从上式可知，当电容器申联的电阻一定时，电容器的电容量越大所产生的损耗越大。在实际试验中，已经多次发生因接地开关或接地线接触不良而造成被试品介质损耗超标的问题。

4.3滤波器接地开关没合上造成测量数据异常

这种情况发生在测量耦合电容器(或带通信端子的CVT )上，由于耦合电容器顶部接地，当接地开关打开时，不同的测量仪器所呈现的异常况不尽相同，只有当接地开关合上后，才能测出正确的数据。这种情况说明异常现象还与仪器的测量原理有密切的关系。

5引线所引起的问题

在一次测量断路器断口电容器的介质损耗因数时，所测得的数据总是不合格，为了找出原因，试验人员尝试了各种各样的方法，最后意外发现只有当取消固定试验引线的朔料带后，所测得的数据才是合格的。经用兆欧表测量，所用的朔料带绝缘电阻竟然只有几百兆欧，而被试设备的绝缘电阻均大于10000MΩ,用这样的朔料带固定试验引线，无疑是在试品上并联了一个电阻，增加了试品的介质损耗。这种现象确实非常罕见，为了保证试验结果的准确性，检杳所使用的绝缘朔料带的绝缘电阻还是很有必要的。

6环境温度所引起的问题

在某厂1台发电机转子的预防性试验中测得转子绕组的直流电阻不合格，正准备进行处理，为慎重起见，先用原仪器进行复测，却发现数据是合格的。在后来的几天里，这种情况总是反复出现，所测得的数据有时合格，有时又不合格，令人费解。后来经详细分析，发现凡是自天测量的数据都是合格的，而晚上测量的数据都是不合格的。进一步分析发现，该电厂所处的地区自天和晚上的温差较大，极有可能是转子绕组导体存在裂纹，自天温度高时，由于导体膨胀，裂纹被顶紧而完全导通，所以直流电阻合格;而到了晚上，由于温度降低，导线收缩，裂缝被扯开，所以直流电阻增大而不合格。经拔护环检查，证明这一分析是正确的。

7结论

综上所述，由于高压试验的问题涉及面广,受影响的因素多,部分现象的发生既普遍,又偶然。笔者在这时就不长篇大论了。当下，电力系统中的高电压设备。其首要任务是安全可靠的运行，任何故障或事故的发生，都会影响到生产的正常进行甚至给国民经济造成重大的损失。所以，高电压设备必须在长年使用中保持高度的可靠性和安全性，因此对高压设备进行一系列的高压试验是至关重要的。

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