对电力设备高压试验方法的分析 何宸

对电力设备高压试验方法的分析何宸

发表时间：2019-07-24T13:54:49.143Z 来源：《电力设备》2019年第5期作者：何宸[导读] 摘要：电力行业作为一个较为特殊的行业，能够创造较大的利益，是促进经济快速发展的主要行业之一。此外，电能是重要能源，对社会发展具有促进作用。

（国网冀北电力有限公司唐山供电公司河北唐山 063000）摘要：电力行业作为一个较为特殊的行业，能够创造较大的利益，是促进经济快速发展的主要行业之一。此外，电能是重要能源，对社会发展具有促进作用。由于电能生产需要依靠电力设备，因此，电力设备是保证电能稳定性的基础条件，研究电力设备高压试验，保证电力设备的稳定性与安全性具有重要意义。

关键词：电力设备；高压试验；分析 1引言

高压输变电工程的建设一般要经过高压试验研究、高压设备研制、高压设备试运行的考核等几个阶段，而电力设备的高压试验是完成上述必经阶段的基本手段和前提。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，都会影响到工农业生产的正常进行甚至给国民经济造成重大的损失。所以运行在重要系统中的高电压设备(如变电站高压电气设备)必须在长年使用中保持高度的可靠性，为此必须对设备按设计的规格进行一系列的高压试验。 2电力设备高压试验概述目前电力设备运行事故中很大一部分是绝缘故障，因此，绝缘检测是电力设备检测中最重要的方面。绝缘检测的方法分为在线监测和离线试验。在线绝缘监测需要对设备绝缘状况进行数据积累，且需要对系统进行一定程度的变动。离线检测只要在停电的情况下就能进行，我国目前主要靠离线试验来进行绝缘检测。因此，为了确保高电压设备能长期、安全、经济运行，必须对设备按设计的规格进行一系列的试验，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，必须对所有原材料、产品定型以及出厂进行试验。其目的是检验新的高压电气设备是否符合有关的技术标准规定，严禁不合格的高压设备出厂。

(2)对于大修后的设备进行绝缘试验，其目的是判定设备在维修、运输过程中是否出现绝缘损伤或性能变化，以及大修后修理部位的质量是否符合原标准。

(3)对于正在运行中的电气设备，则定期进行例行的预防性试验，电力设备以及电缆的现场试验最重要的是耐压试验，由于电缆线路等被试品的等效电容很大，常规耐压设备无法满足其试验容量要求，这也是国内外现场试验的一个共同难题，传统的一些方法有些是有效的，但也存在一些问题，比如电缆试验时加直流高压的方法实践证明对油纸绝缘的电缆是合适的，但对高电压等级的橡塑绝缘电缆是低效而且有害的。 3电力设备的安全性影响因素电力设备的安全性主要受到内部因素与外部因素的影响，内部因素的影响主要为以下四点：第一，电压频率不稳定，致使电力系统自身不稳定，从而影响电力设备的安全性，不利于电力设备的正常运行，需要通过高压试验，降低安全隐患。第二，互感器、变压器、断路器、输电线等电力元件发生了故障，影响了电力设备的安全性[1]。第三，信号不佳，失去信号的情况下造成的通信系统故障，在产生通信系统故障之后，会使电力设备无法自行运行，无法得到有效的保护，造成安全隐患。第四，部件操作失误导致的保护系统故障，导致电力设备易出现安全问题，影响电力设备的运行。外部因素的影响主要体现在两个方面，一方面，蓄意破坏以及个人操作失误造成的电力设备发生故障。另一方面，自然灾害以及极端气候造成的电力设备损害等，例如雷电、地震、冰雹等。 4电力设备高压试验方法 4.1工频交流试验系统

工频交流高电压试验方法的实施要通过电源控制器、调压器、升压变压器以及保护球隙等来实现，在整个系统中，调压器的主要功能和作用是调节工频试验电压的大小以及控制电压的变化速度。

4.2直流耐压试验系统

一般来说，直流高压发生器的最初作用形式是通过工频高压的整流来实现的，这种方式虽然能够有效的测试设备的耐压力，但是由于实践中具有的体积大、稳定性差等特点，已经被工频倍压整流高压发生器所取代。新型的工频倍压整流高压发生器具有线路简单、荷载能力强，以及安全性高等特点，被广泛的应用于设备的耐压试验中 4.30.1HZ超低频交流耐压试验系统

由于直流耐压存在与交流耐压等效性问题，考虑到有些被试品的电容量很大，工频试验时所需试验变压器的容量也就很大，这导致了试验设备笨重，现场试验使用不方便。于是提出采用0.1HZ超低频试验装置，从理论上讲，由于容性电流随着试验电压的频率的降低成正比的减小，因此，0.1Hz超低频试验电源的容量仅为工频时的1/50。这就使试验电源的重量大大减轻，非常适用于现场试验。

4.4高频震荡波(OSI)试验

高频震荡波耐压试验方法是1990年国际大电网会议第21.09.1工作组推荐的适用于高压聚合物绝缘电力电缆敷设后现场试验的新方法，也适用于定期预防性试验。目前，此方法主要用于110kV及以上的高压电缆。高频震荡波耐压试验方法原理为:通过直流高压发生器对充电电容C1进行充电，达到预定幅值时使球隙放电，对被试品进行充电，达到预定幅值时球隙停止放电，此时，试品上的试验电压通过电感线圈、被试品电缆(Cx)，电阻Rl，R2形成振荡放电回路，从而在试品上得到的电压是一个kHz数量级的衰减振荡波电压。利用高频振荡波作为电缆敷设后的交接试验或预防性试验。

4.5电力设备的高压试验结果分析 GIS和一些电缆电机，都是电力系统的重要组成部分，他们是电力系统设备中的组成元素，他们在实际运行中本身带有较大的电容，举例来说，对于一个工频电压对主绝缘层的试验中电容是80赫兹的话，那么在试验中就要用大容量的变压器和低压的试验电源来进行配合才能使得试验正常运行，工频试验在现场中的操作是非常困难的，那么面对这种情况，我们就要采取一定的手段来使得试验能够用最合理的方式进行。

通过实践证明，这种将高压试验设备代替电力变压器的试验方法并没有好处，反而造成了经济上的浪费同时也不符合实际，那么我们在平时的高压电试验中还是应该采用高压试验变压器串联的方式，当然，电力变压器是高压试验电源的组成部分。试验中，有种常规的方案是，用电力变压器方案解决，另一方面在试验的过程之中，升压变压器在实际上被当做是电力变压器的一种，而常常被使用到变压器的匹配电源中，他具有适应能力强的特点。交流试验中对电源的要求越来越高，高压输电技术的试验和高压绝缘的试验，对其有更高的寄望。

要对高压设备的试验的功能进行完善，对电力设备的高压数据站在科学的角度进行分析，可以根据情况适当的进行创新和研发，专门使用与电力设备高压试验的软件，可以在完成对高压电力设备的试验结果，还可以对试验的具体数据进行详细的分析，这样能够让试验的数据更加精确和及时，提高电力设备试验的准确性，提高了电力系统的稳定性。

5总结语

电力设备的高压试验是一项高技术复杂工程，它涉及管理模式、评估技术、监测技术、诊断技术、经济分析、人员素质等多个方面，其核心是建立一套相应的规范来保证先进高压试验的实施，以实现对设备在高压下运行、检修的全方位的现代化的管理。对于高压试验的安全设计应该考虑可靠的接地，防止感应电压和放电反击的措施，以及保证安全距离和绝缘隔离等因素。

参考文献

[1]郭永基，电力系统可靠性分析][M]，北京：清华大学出版社，2015（03）.

[2]万树德，气动开关及其在高压试验设备中的应用[J]，电线电缆，2015（07）.

[3]冯进权，浅谈电气高压试验设备技术改进要点分析[J]，中国科技博览，2012（27）.