关于高压电气试验的探讨

  1 高压电气试验的理论概述

  1.1 高压电气试验。电气试验一般是指电气设备绝缘预防性的试验，它作为保证电力系统正常稳定运行的有效手段，是电气设备绝缘监督的重要组成部分。高压电气试验是考核电气设备主绝缘或者电气参数是否适应安全运行的一个重要手段，对整个电力系统的发展有着重要的意义。

  1.2 高压电气试验的发展动向。近几年来，随着经济的快速发展和科学技术的进步，加之电气设备故障诊断的需要以及计算机技术、信号处理技术等的发展，高压电气试验中采用的新设备和新技术不断增多，新的试验方法也不断引进，国内外的最新技术得到了广泛的应用，从而促进了当前电力系统的稳定发展。首先，高压电气试验的新设备不断增多。随着科技的不断发展，当前的电气设备呈现出设备小巧轻便、抗干扰能力强、自动化程度高等特点。其次，高压电气试验不断采用新的研究方法。例如，油中溶解气体色谱分析方法，它能够在一定程度上简化分析判断;变压器绕组变形方法，它能够增加诊断的灵敏度;GIS局部放电的超声波检测频带试验，通过声波信号在GIS设备外壳上检查设备内部局部放电故障。再次，高压电气试验的新技术不断应用。其中，0.1Hz超低频试验电源的应用，进一步提高了试验仪器的抗干扰能力;红外技术的应用可以通过监测电气设备对设备故障进行更加准确的诊断。最后，高压电气试验诊断技术不断发展。目前应用最为广泛的是电力变压器故障专家诊断系统。

  2 高压电气试验面临的问题

  虽然高压电气试验得到了快速的发展，但是高压电气试验在试验过程往往会受到一些因素的影响，从而造成了试验结果和实际情况相脱节，严重时会造成不必要的损失。

  2.1 高压电气试验设备和被试设备的接地问题。首先，高压电气被试设备接地不良。高压电器被试设备接地不良容易造成介质的严重损耗，这种问题一般情况发生在电容性的设备上，比如说电压互感器或者耦合电容器等。在变电站里，为了保证线路的正常运行，把电压互感器与线路直线连接。如果电气设备的接地开关或者连接线接触不良，就如同在电容器上串联了一个等量的电阻。比如说如果电容量为C，电容器的介质损耗因数为tgδ，等值串联电阻为R，那么关系式为：tgδ=ωCR。但是如果当设备接地不良的情况出现后，电容器的电容量越大，它所产生的损耗就会越大，进而会造成被试设备介质损耗超标的情况。

  其次，高压设备在使用TV和TA时，二次回路接地不良。在测试高电压的运行过程中，必须要使用TV和TA。一般情况下，TV和TA的交互应该遵循电磁感应定律，但是在它们实际的交互过程中，TV和TA的二次绕组会出现接地不良的情况，这样一来，实际反映出来的数值对铭牌值而言出现了偏差。由于高压电气设备中的TV和TA的一次绕组和二次绕组与地面两者之间存在着分布电容，如果在二次绕组不接地的情况下，二次绕组上的感应电压往往会在表计和地面之间产生杂散电流，这样就会产生错误的指示值。

  2.2 高压电气试验中引线所引起的问题。首先，高压电气设备中避雷器的引线问题。在一次高压变电所的检修试验中，一台220kV主变中性点避雷器在试验过程中被检修人员将引线断开，但是引线的接头还保留在避雷器上边。最后出现的结果是，75%直流参考电压下的漏电量高达80uA;但是如果把残留在避雷器上的引线拆下后重新测试，75%直流参考电压下的漏电量小于20uA。由此可见，高压电气试验中避雷器引线产生的问题是非常巨大的，因此，在具体的高压电气试验实际运行过程中，我们必须把高压部位的引线全部拆除，从而能够更好地防止引线拆除不当引起的电流泄漏以及造成微安电表刻度的变差。

  再次，绝缘带引起的问题。在高压电气试验运行过程中，绝缘带具有非常重要的作用。相关实验人员曾经做过一次实验：在测量电容性电压互感器的介质损耗因数的时候，最后测量的结果却不合格，数据出现了明显的偏差。为了找出数据偏差的原因，试验人员采取了各种各样的方法，最后终于得出了一个重要的结论：只有把固定在引线上的绝缘带去除后，所得到的数据才是合格的。如果不把绝缘带拆除，就说明给介质增加了几百兆欧的电阻，影响了高压电气试验的正常运行。

  2.3 高压电气试验电压不用引起的问题。首先，电压对介质损耗因数测量数据的影响。相关试验人员在一次550kV直流中继站的耦合电容器预防性的试验中，为避免仪器受到损伤，采取了降低试验电压的方法。后来发现一台电容器的测量结果不合格，为找出电容器不合格的原因，试验人员采取了各种各样的方法，后来发现，随着试验电压的不断升高，介质损耗因数就越来越小。之所以出现这种现象，主要是由于多个元件串联的耦合电容器中存在连接线接触不稳定的情况，在低压的情况下，氧化层依然完好，出现较大的接触电阻，介质损耗就变大;如果试验电压不断增大，氧化层被融化，接触电阻就会变小，介质损耗就会变小。

  其次，电压对测量直流电阻的影响。高压发电机在进行预测性试验的过程中，利用双臂电桥测量转子绕组的电流电阻，测量结果与以往的数据之间存在很大的差距。通过对测量方法的比较分析，相关试验人员发现转子绕组在运行过程中存在导线断裂的情况。如果导线断裂，就会在导线表面出现一层氧化膜，当利用双臂电桥对转子绕组进行测量时，根据电压的强度不同就会出现不同的结果。

  再次，高压电气试验电压对测量直流漏电的影响。在高压电气设备导体表面所产生的电晕电流在导体的形状、导体之间的距离确定了之后，与电场强度的大小有着密切的关系。如果外施电压的数值很小时，电晕电流很小，此时对漏电电流的测量所产生的影响也比较小;如果高压试验电压数值变大时，电晕电流就会增大，这时对漏电电流的测量也会产生很大的影响。

  3 高压电气试验中主要对策

  高压电气试验是考核电气设备主绝缘或者电气参数是否适应安全运行的一个重要手段，对整个电力系统的发展有着重要的作用。高压电气设备的试验，是对设备的具体运行状况进行检查和鉴定的重要措施，是进一步了解高压设备绝缘状态以及运行性能的主要方法。针对以上高压电气试验中面临的一些问题和困境，我们要做到以下几点：

  首先，搞清高压电气试验设备和被试设备的接地不良问题。我们要高度重视高压TV和TA的二次绕组，从测量的准确度和安全度两个方面着手，对其中的某一个端子的接地情况要确认无误。在进行交流耐压的试验过程中，要认真测量试验品的电容电流强度，通过电流的大小来判断高压电气试验电压运行是否正常。

  其次，在试验过程中要注意引线的作用。引线在高压电气试验的过程中起着重要的作用，绝缘带的电阻有几百兆欧，如果不把绝缘带拆除，就说明给介质增加了几百兆欧的电阻，影响了高压电气试验的正常运行。

  最后，要高度重视高压电气试验中电压的重要性。第一，要注意电压对介质损耗测量的影响，在低压的情况下，氧化层依然完好，出现较大的接触电阻，介质损耗就变大;如果试验电压不断增大，氧化层被融化，接触电阻就会变小，介质损耗就会变小。第二，要注意电压对直流电阻测量的影响。如果双臂电桥电压较低，那么氧化膜就不能被击穿，所以电阻就较大;如果双臂电桥的电压较高，那么氧化膜就会被击穿，电阻就会变小。

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