摘要：电气试验能及时发现电气设备故障隐患，监测设备运行状况，根据电气试验结果有计划对设备进行停电检修，避免电气设备故障临时停电，保证电力系统安全、经济运行。
关键词：电气设备；高压试验；安全防护系统；无线传感；脚踏开关
一：高压实验方法
电力设备在装备制造、运输、安装过程中可能存在一些质量问题，在运行过程中受电压、热、化学、机械振动等因素影响绝缘性能会出现劣化，试验人员通过电气试验能及时发现这些隐患并及时处理，防止事故发生。
二：电气试验的分类
电气试验一般分为设备出厂试验、交接验收试验、大修试验和预防性试验等。
1:设备出厂试验
主要是电力设备生产厂家根据有关技术标准做的试验，以检验生产的产品质量是否合格，大型电力设备出厂试验应在使用单位人员监督下进行。
2:交接试验是指电力设备安装单位在设备投运前做的试验，以检验电力设备在运输，安装过程中有无损坏等；
3:大修试验是指电力检修部门在电力设备大修后或更换设备主要零部件后为检验设备的检修质量做的试验。
4:预防性是指为及时发现电力设备的事故隐患，按照预防性试验周期定期进行的试验。
2.2实验方法
1：直流高压试验
直流高压试验是电气设备中常见的绝缘试验，在电力设备上施加规定数值直流电压，通过测量流过试品绝缘的泄露电流来判断绝缘的好坏。
2：介质损耗试验
在交流电压作用下，电介质总会产生一定的能量损耗，我们把这种能量损耗称之为介质损耗，对于同一台设备，在相同试验条件下，绝缘越好介质损耗就越小，绝缘受潮或者劣化介质损耗就会变大，在电压一定的条件下，P 与介质损耗因数 tanδ 成正比，因此，通过测量介质损耗因数 tanδ，就可以发现设备绝缘缺陷。
3：交流耐压试验
交流耐压试验有几种加压方法，一是在被试品上施加工频耐压，检验绝缘承受力；二是施加感性耐压，主要检验变压器和电压互感器的总绝缘强度；三是冲击电压试验，主要检验被试品在操作过电压和大气过电压下绝缘承受力。
三：高压试验安全防护系统设计方案
3.1：高压试验安全防护系统设计
高压试验安全防护系统是针对变电站高压现场存在的安全隐患设计的，首先是分析、查找高压试验现场存在的安全隐患，然后针对每条不同的安全隐患设计安全措施，把这些安全措施组合在一起形成高压试验安全防护系统。
3.2安全防护系统结构和框架
高电压试验区主要有两部分组成，一是高压危险区域，试验加压或试验过程中严禁人员进入的区域；二是试验控制区域，是试验工作人员操作试验设备，观察被试品试验情况的安全区域。防护系统分为三个部分
（1）红外线警戒防护。在高压试验危险区域成对放置红外线收发装置，由红外收发装置形成封闭的红外线警戒线。
（2）低频无线探测防护。在升压设备上安装低频无线探测设备，探测工作人员是否滞留在高压危险区域。
（3）限位脚踏开关防护。在试验控制区域放置防护系统电源控制控制主机以及限位脚踏板。监护人员离开高压试验区后必须回到控制区踩住脚踏板才能给设备合闸上电，当工作人员离开闸刀自动断开，进一步确保工作人员的安全。
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3.3 安全防护系统模块化设计
系统按功能划分，主要包括五个单元：传感检测单元（包括红外探测器，低频无线传感器，踏板检测器等），信号检测处理单元、报警与分闸执行单元等。
三个传感单元采集到的数据以逻辑或得关系输入到信号检测处理单元，信号检测单元对检测到的信号运用数字电路进行处理，根据以下四种危险逻辑关系决定是否输出信号至报警与分闸执行单元，报警与分闸执行单元接到信号后跳开试验电源并发出告警声音。四种危险逻辑组合：
（1）脚踏开关闭合后，红外探测器触发，表明试验过程中有人闯入高压试验危险区域，系统执行报警与分闸指令。
（2）脚踏开关闭合后，低频无线传感器触发，表明试验过程中有工作人员滞留在高压试验危险区域，系统执行分闸指令，试验电源不能合闸。
（3）试验过程中，脚踏开关未闭合，表明试验过程中试验专责监护人脱离指定位置，系统执行报警与分闸指令。
（4）试验开始前，脚踏开关未闭合，表明试验专责监护人未到达指定监护位置，系统执行分闸指令，试验电源不能合闸。
3.5 红外线防护系统设计方案
红外线探测技术分为主动式和被动式，被动式红外探测主要由红外传感器和光学透镜组成，红外传感器主要作用是探测来自环境的红外辐射，通过光学透镜作用，可以探测一定区域空间内的热辐射变化，不同温度的物体其释放的红外光谱波长不一样，人体发射的红外线通过光学透镜增强后聚集到红外感应源上，当人体在探测区域走动时，就会造成红外辐射能量的变化，红外传感器将红外辐射能量的变化转化为电信号，经过处理送往报警控制系统。
3.6无线射频方案设计
高压试验危险区域人员识别由低频控制器和RFID标签两部分组成。设备低频控制器采用125KHz信号探测，低压控制器放置的升压变压器上，125k Hz探测信号覆盖升压变压器周围1.2m的范围，利用433MHz频率信号接收探测数据，RFID标签如果收到125KHz信号立即通过433MHz发出工作人员在高压区的报警信息。低频控制器收到报警信息后输出继电器闭合/分开信号。试验人员需要佩戴RFID标签，在试验过程中配有RFID标签的试验人员进入高压区域125k Hz探测信号覆盖的1.2m范围时，低压控制器自动切断试验电源；当变更试验接线时，配有RFID标签的工作人员直流在高压危险区域125k Hz探测信号覆盖的1.2m范围内，试验低压电源不能合闸，保障工作人员安全。
3.7脚踏控制开关设计方案
为了限定监护人员的位置，监护人员的位置设置一般在操作人员旁边，便于观察仪器操作和试验设备耐压情况，并且监护人能根据现场试验情况，在不通知仪器操作人员的情况下能及时中断试验，保证现场试验安全，脚踏开关设计为两个联动的触点开关，一个触点开关接220V电压，串联在试验电源回路中，只有在监护人站在脚踏开关上时，试验仪器才能得电工作，并且在试验期间不允许离开脚踏开关，确保其安全。另一触点开关+5V信号电压，脚踏开关合上后，向控制电路输入一个高电平信号，脚踏开关需具有防抖动功能，且触点接触优良。
3.8模块电路设计
系统电路分为三个模块，前置信号采集单元、信号逻辑处理单元、控制跳闸报警电路，前置信号采集单元把采集到的信号转换为高低脉冲信号，输送到触发逻辑处理单元，逻辑处理单元根据危险逻辑判断是否输出触发控制跳闸报警电路。
四：总结
由于电气试验项目种类繁多，试验电压也随着设备电压等级以及试验项目不同而不同，加上试验场地的不确定性，给试验人员和周围其他工作人员带来一定的安全隐患，高压试验安全防护系统是针对在高压试验过程因人的主观因素导致事故发生而采取的安全措施，从技术手段上弥补人的安全意识和安全技能的不足。防护系统通过了各项测试，验证了系统的正确性和可靠性，最大限度的保证了试验现场的人身安全，具有一定的推广应用价值。
参考文献
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论文作者:薄霖
论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期
论文发表时间:2018/7/6
标签：高压论文; 信号论文; 系统论文; 单元论文; 区域论文; 设备论文; 电压论文; 《电力设备》2018年第9期论文;