摘要:电气设备的绝缘强度和技术特性是否满足有关规程的要求,必须通过试验进行鉴定。因此电气设备在产品制造出厂前、现场安装竣工后、投入运行前,都要进行试验。运行中的电气设备也要定期进行试验,以便及时发现可能出现的缺陷。
关键词:电力;高压;设备;试验;异频;接地
在电力运行中,电力设备的安全运行,关系到电网的安全可靠。随着电网容量的不断增大和用户对供电可靠性要求的日益增强,高压输电已经在电网系统中占有了举足轻重的地位。高压输电工程的建设一般要经过高压电气设备设计及制造、高压电气设备安装及调试等阶段,而高压电气设备的高压试验是完成上述必经阶段的手段和前提。高压电气设备在制造或检修过程中,由于材质、工艺存在瑕疵,或操作人员的疏忽,在高压电气设备内部留下累积性的缺陷。如果将存在缺陷的高压电气设备投入电力系统运行,当时就会发生事故;有的虽然暂时不发生事故,但在运行一段时间后,由于受电动力、湿度和温度等影响,原有的缺陷会进一步发展,最后会扩大为事故。高压电气设备在运行中发生事故,通常会引起严重后果,不仅设备损坏、而且造成线路跳闸,供电中断,严重影响社会生活秩序和生产活动。
为了防止高压电气设备在投入运行时或运行中发生事故,必须对高压电气设备进行高压试验,以便及时发现设备中潜伏的缺陷。因此高压试验是防止电气事故的重要手段,对电力系统安全运行具有重要的意义。
一、概述:
绝缘故障在电力设备运行事故中出线的很多。因此绝缘检查室是高压电气设备检查中最重要的方面。绝缘检查的方法分为在线监测和现场试验。在线绝缘监测需要对设备绝缘状况进行数据积累,需要对系统进行一定程度的变动。现场试验只要在停电的情况下就能进行,我国目前主要是靠现场试验来进行绝缘检查。因此为了确保高压电气设备能长期、安全、经济运行,必须对设备按规范进行一系列的试验,绝缘试验则是其中必不可少的试验项目,可分为3种情况:
1)对于高压电气设备的制造厂要进行出厂试验
2)对于大修后的电气设备要进行预防性试验
3)对于刚投入的电气设备药进行交接试验
二、高压试验主要方法:
电力电缆、GIS、高压电动机等是电力系统的重要设备,由于具有较大的容量,如果用50Hz的工频电压对他们的主绝缘进行现场试验,则需要很大容量的试验变压器和低压试验电源,这会让现场工频试验非常困难。于是就会去研究其他的试验方法对其进行试验。目前用于现场的试验系统有工频交流试验系统、直流试验系统、异频试验系统等。
1)工频交流试验装置
用于工频交流高压试验的装置主要是由电源控制器、调压器、升压变压器、保护球隙、电容分压器等组成。其中调压器主要用来调节工频试验电压的大小和升降速度,试验变压器用来升高电压给被试品所需的高电压,球隙测压器用来测量高电压或者保护被试品免受过电压,电容分压器是为了试验电流是电容性电流而出现容升现象所测得实际高压输出值。是此类装置在工频试验中有重要的作用。
2)直流耐压试验装置
早期的直流高压发生器一般采用工频高压硅堆整流而获得直流高压。该方法受设备体积大、稳定性差、纹波系数高而早已不被采用。在工频整流技术的基础上,发展了工频倍压整流高压发生器。起特点是电路简单、过载能力强、故障率低。
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3)异频交流耐压试验装置
关于直流耐压存在于交流耐压等效性问题,由于被试品的容量有的比较大,工频试验室所需试验变压器的容量也就很大,这导致了试验设备的笨重,现场试验使用不方便。于是提出了0.1Hz超低频试验。这就使试验电源重量大大减轻,超低频耐压试验仍是交流试验。但目前国内用的是利用调频电源装置,采用带并联补偿电抗器的串并联谐振接线方式进行交流耐压试验。有几种接线方式如下:
a)串联谐振
如果被试品的试验电压较高,而电容量较小, 一般可采用串联谐振方法。
b) 并联谐振
如果被试品的试验电压较低而试品容量较大时,一般可采用并联谐振方法。
c) 串-并联法
当试验电压较高、被试品电容量较大时,采用上述两种方法都难以满足试验要求,主要是试验设备难以满足要求:一是合适的高电压大容量的电抗器一般单位都不具备;二是不同长度的电缆电容量不相同,需要的电抗器也不一样,即使是可调电抗器也往往由于可调范围有限而难以满足试验要求。因此仅靠配备合适的电抗器来满足试验要求就比较困难,所以交流耐压试验一般采用串、并联调频谐振方式。
三、高压试验的安全
高压试验对安全具有特殊要求,通常高压试验的安全设计应从接地、防止感应电压和放电反击、安全距离和绝缘隔离等方面考虑。
1.可靠接地
高压试验必须有良好的接地系统,接地电阻≤0.5Ω,以保证高压
试验测量准确度和人身安全。
2.防止感应电压和放电反击的措施。
3.安全距离与绝缘隔离。
四、试验时的人身及设备安全
高压试验要接触被试品,因此必须注意试验时的人身安全。高压电气设备停电试验应完成保证安全的组织措施和技术措施,严格执行《电业安全工作规程》的有关规定。不仅如此,在高压试验时有时要对被试品施加很高的试验电压,这时既要注意试验人员的人身安全,也要防止非试验人员的误碰试验电压出现人身触电。除了人身安全外,还要注意防止被试品和试验装置的仪器仪表因操作不当造成的损坏。
五、结束语
由于高压试验工作环境的特殊性,要求参试人员加强对电气试验的熟悉,提高试验技术水平,克服各种主观,客观因素带来的影响,从不同角度理解高压试验的安全问题的重要性。因此,在工作中试验人员应加强学习,熟练掌握各种高压试验技能,严格遵守各种规章规程,提高自身安全意识,杜绝违规操作,这样才能保证高压试验的安全,确保人身和设备的安全,确保电力系统的生产安全和设备稳定长久的运行。
参考文献
[1]陈天翔,王寅仲.电气试验.北京:中国电力出版社,2007.
[2]特种类高压试验专业参考教材.北京:中国电力出版社,2007.
[3]电力建设安全工作规程.中华人民共和国国家经济贸易委员会,2002.
论文作者:刘超
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/30
标签:高压论文; 电气设备论文; 电压论文; 耐压论文; 谐振论文; 设备论文; 现场论文; 《电力设备》2017年第16期论文;