电力设备耐压试验中的常见问题及解决方案研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 39 电力设备耐压试验中的常见问题及解决方案研究 陈俊宾 广州市电力工程有限公司，广东 广州 510260 摘要：摘要：对电力系统中的电力设备进行耐压试验是保障电网安全运行的重要手段，通过对电网进行高压测试，以此来得到电力设备的相应参数，对所得的参数进行分析来判断电网运行状态，从而及时的对电网系统进行优化。但就实际情况来看，在对电力设备进行耐压试验的过程中，存在众多影响因素，很容易对试验造成诸多问题。本文通过案例分析的方法，挖掘在电力设备进行耐压试验过程中存在的问题和原因，并提出了针对性的解决方案，以期能够为电力设备耐压试验提供合理的指导和参考。关键词：关键词：电力设备；耐压试验；常见问题；解决方案 中图分类号：中图分类号：TM83 0 引言 通过开展耐压试验能够有效的对电力设备进行绝缘性能检测，在检测之后对耐压试验过程中产生的问题进行深入的分析和研究，尤其是对实验设备产生的击穿情况进行细化分析，同时，针对可能出现的问题做好预防措施，能够极大的保障电网运行的安全性。为进一步发挥电力设备耐压试验所具备的功效和作用，就必须要全面的分析试验中存在问题，并提出具体的解决方案。基于此，本文首先阐述了电力设备耐压试验的种类，随后将通过不同的案例，分析在电力设备耐压试验中常见的问题和具体解决方案，旨在为耐压试验的科学性、安全性提供借鉴。1 电力设备耐压试验原理和过程概述 1.1 电力设备耐压试验相关参数 在通常情况下，电力设备的交流耐压试验可以分为工频交流耐压试验、串联谐振耐压试验以及感应耐压试验1。目前，为了实现对电压和电流的补偿，串联谐振耐压试验方法逐渐被广泛应用，其具体试验方法如图 1 所示。图 1 电力设备耐压试验线路图 在上图中：L 为电抗器；LV 为滤波器；C 为分压器；VF 为控制箱和电源；Cx 为试验品。通过分析发现，在对电力设备进行耐压试验的整个过程中都会产生谐振，这时用到的电源容量较小，同时低电压可以被电力设备输出。1.2 电力设备耐压试验的过程分析 在实际耐压试验中，需要人员遵守相关规定，根据规定中对试验品的电力设备设置参数。首先，需要将耐压试验用于低压绕组中，对数据进行收集和纪录，并对计算的实际结果和理论结果进行比对，保障二者数据的一致性。同时，在试验中当所测量的前后绝缘电阻超过 4000 M 时，才能说明耐压试验是有效的2。在该基础上需要将耐压试验应用在试品中，在试验开始之前对电压进行空升试验，到达试验值进行试验，当电压调式完成之后，电压值开始缓慢回归于 0，这是若没有出现跳闸等问题，并且电力设备相对安全，才能进行后续的耐压试验3。要想提高电力设备耐压试验的有效性，需要对电力设备进行耐压试验时存在的问题和原因进行深入的分析和判断，准确掌握出现问题的具体位置，只有确保耐压试验的有效性之后才能提高试验数据的准确性。为此，本文通过对具体案例的分析，深入挖掘在整个电力设备进行耐压试验过程中存在的问题，包含了电容电流过高、放电故障、电位差异常等情况，具体如下。2 电力设备耐压试验常见的问题分析 在整个电力设备耐压试验的工序当中，需要根据电力设备的特征，优化相应的耐压试验内容，从而实现对试验结果的合理控制，确保耐压试验结果的准确性和规范性。目前，在对电力设备耐压试验的过程中，接中国科技期刊数据库 工业 A 40 地点选取、放电故障、设备电位差异常等都是耐压试验中常见的问题，对此，相应的试验人员不仅需要对产生这些问题的原因进行分析，也要根据设备所处的环境进行评估，从而结合实际情况采取合理的控制处理措施。2.1 接地点选取对耐压试验的影响 在对电力设备进行实际的耐压试验过程中，电抗器、励磁变压器等设备的体积较大，对现场的接线工作造成较大的影响，需要核对实验回路接线，从而才能保障人员和设备的安全。以某双回路电缆耐压试验为例，该双回路电缆中分别设置在距离钢管塔约 5m 的位置上，试验的接线如图 2 所示，其中的各个电力设备主回路的接地点为 E0，电缆回路1钢管的入地点为E1，2钢管的入地点为E2，试验线段接在 Cx1 上，接地保护为 Cx2，试验的结果为调频和调压功能正常。在对 E2 进行耐压试验时，首先将试验线段接在 Cx2 上，将 Cx1 作为接地保护，E0 与E1 相互连接，试验结果为调频功能正常，但调压只能上升到 60kV；随后，将 E0 与 E2 相互连接，结果显示调频和调压功能正常。图 2 双回路电缆串联谐振接线图 在本次的案例中，两个钢管塔尽管都埋在土中，但并没有采用金属进行连接，在回路 2 进行耐压试验的过程中，将 E0 与 E1 进行连接后，土壤可以视为一个电阻 r，这就提升了主回路的总电阻，进而降低品质因素，其中品质因素 Q=1/CR=L/R，如图 3 所示。图 3 接地点选择不同时的等值图 2.2 放电故障的问题分析 以某变电站建设所利用的20kV某厂家开关柜作为案例。该断路器的结构与原有的 10kV 开关柜结构差异不大，但应用电压等级提高了一倍。在施工的现场中，对该断路器进行了耐压试验，试验的结果表明：当实际电压增强到额定耐压的数值之后，试验的对象就在耐压的过程中出现了较为显著的放电声音，同时耐压仪器因泄露电流跳开。在出现这种现象后，及时的停止试验并进行检查，但并未发现问题所在。为了进一步找出问题产生的原因，对绝缘部分进行了清理，并重新开始实验，但整个试验过程仍然存在该问题。通过分析整个试验过程并从各个方位进行录像观察，最后发现出现放电声音的主要原因在于测试部分和小车绝缘挡板部件之间，由于绝缘挡板做工问题，绝缘挡板偏短 1cm 左右使得一小部分金属部件裸露，试验部位对绝缘挡板后的金属部件进行放电。从上述情况来看，随着科学技术的不断发展，电力设备更新换代的速度较快，因此，在进行耐压试验的过程中，需要加强对产品的了解，结合产品结构和试验现场的实际情况，制定出具有针对性的试验方案，以此来保障试验结果的准确性。2.3 设备电位差异常的问题分析 以某变电站所采用的的 10kv 配电设备作为案例，设备电位差一场主要来源于仪器的系统误差主要来自于设计和制造问题，在配电设备中，电位差是指电势在不同点之间的差异。正常运行的设备，各个接地点之间的电位差范围较小，能够充分保证设备的安全性和正常工作。但是在某些情况下，可能会出现电位差异常的情况，即电位差超出了正常范围。系统误差是导致设备电位差问题的一个主要原因。这一问题涉及到仪器内部的设计和制造问题，可能导致测量结果与实际值之间存在较大的偏差。例如，电位差计内部电阻的不准确、灵敏度的偏差等因素都可能导致系统误差的产生。这些误差在仪器的使用过程中会产生累积效应，从而导致设备的电位差处于异常阈值。为了解决这个问题，可以通过对仪器进行校准和调整来减小系统误差的影响。针对电位差异常问题，需要综合考虑系统误差以及其他影响因素，进行排查和定位。针对仪器设备进行校准，减小系统误差的影响。从上述情况来看，某变电站斩蛇所采用的 10kV 配电设备出现电位差异常问题，仪器的系统误差是主要中国科技期刊数据库 工业 A 41 的因素之一。针对这个问题，可以通过对仪器进行校准和调整，同时注意环境因素和操作规范，以提高电位差测量的准确性和可靠性。只有这样，才能确保设备运行的安全性和正常性。3 电力设备耐压试验存在问题的解决方案 对于电力系统的日常运行而言，对电力设备进行耐压试验是保障电力系统安全、稳定运行的重要手段。因此，相关的试验人员需要遵循精益化操作的原则，不但需要全面的掌握和了解试验的相关要求以及试验产品的实际情况，也需要根据现场试验的环境等因素进行动态分析，降低试验检测结果的误差，进而保障后续工作的顺利进行。3.1 匹配合理化参数 想要提升电力设备耐压试验结果的准确性，就需要在开展试验之前确定试验高压，使其能够满足基本的应用要求和参数标准，从而保障后续试验工作的规范性。在一般情况下，电力设备自身具有介质消耗的状况，因此，需要结合设备的实际情况和参数，将其作为施加高压的依据，避免出现电力设备无法承受的电压，降低试验检测产生的误差。如果在试验时所施加的电压数值低于相关标准，就会让设备氧化层趋于恒定，介质会与电阻进行大面积的接触，从而造成更多的损耗；相反，若施加的电压值超过相关标准，就会在较短的时间内消除氧化层，使得电阻数值逐渐降低，进而出现介质损耗的异常5。因此，只有将高压参数控制在合理的范围内，才能保持试验设备的稳定性，为耐压试验的顺利开展提供保障。3.2 完善预处理方案 在对电力设备进行耐压试验之前，需要对绝缘带进行拆除，或是需要提前完成对引线的分离工作。对于耐压试验的成效而言，较为常见的情况就是出现绝缘带的损耗，由于绝缘带与引线之间会出现相互作用的情况，因此，只有在规范操作的前提下，合理的对绝缘带进行拆除和引线的控制，才能提升耐压试验的质量6。首先，在进行预处理的过程中，需要将设备的绝缘带与引线进行分割处理，避免二者出现接触的显现象，或是将绝缘带拆除，降低电压对电阻值的影响，从而达到降低损耗的目的。同时，要会根据电力设备的实际耐压试验环境的要求选取合理的分离或拆除方式，才能保障试验结果的准确性和有效性。其次，需要对二次绕组进行预处理，避免出现设备接地效果差的问题，对试验操作的规范性和准确性进行明确。一方面，需要结合试验标准明确试验对象的端口位置，随后将其中的一个端口设置为基础端口，并观察其他端口的变化状况。另一方面，需要对电容电流等方面的参数进行控制，同时，在对电力设备进行耐压系数的检测过程中，需要观察数值的变化情况，结合被测电流的数值对电网运行状态进行评估，保障二次绕组的规范性。由此可见，在进行电力设备耐压试验的预处理工作中，需要针对潜在的安全风险进行分析，提高对安全风险评估的有效性，保障试验工作能够在优质的环境下开展，从而提高耐压试验结果的准确性。3.3 设备特殊结构放电处理 在对线路进行检测时，电流在传输的过程中会产生电磁波，这种电磁波的大小与线路传输的电流大小具有紧密的联系7。因此，需要针对这一问题制定具体的解决方案。具体而言，需要在进行耐压试验的过程中，针对线路段电流传输的干扰现象进行控制，以便于保障试验结果的准确性，降低对线路运行安全的带来的影响。首先，需要针对绝缘带所形成的电磁波进行解决，控制试验段与连接区域，若出现了线路平行的情况时，需要调整距离参数，进而实现控制电磁波的目的。其次，需要在试验的后期中对清理绝缘层的杂物，以此来思想降低电磁波干扰的影响，将绝缘层的作用和价值进行充分的发挥，在最大程度上降低放电问题对安全带来的影响。最后，需要根据耐压实验的具体要求和标准来展开电力设备的耐压试验工作，在结束耐压试验之后，需要将电磁波的干扰控制在合理的范围内，以便于保障电力设备后续的稳定和安全运行。4 结束语 综上所述，耐压试验是保障电力设备稳定、安全运行的重要手段之一，在对电力设备进行耐压试验的过程中，需要重视试验过程中产生的问题，相关人员需要根据实际情况对问题展开全面、深入的分析，找出问题出现的原因和具体位置，并制定更为合理的解决防范，在降低安全隐患的同时，不断提高试验操作过程的规范性，并结合耐压试验的相关要求和标准，提高试验结中国科技期刊数据库 工业 A 42 果的准确性，以此来保障电力设备应用的成效，实现电力系统的高效、稳定、安全运转。参考文献 1张辉.电力设备高压试验的类别及试验方法J.大众用电,2021(10):2.2张亚冰,陈正强,龚鹏,等.10kV 开关柜局部放电带电检测及解体耐压试验分析研究J.电工技术,2021(13):6.3方健,丁苏,陈章山,等.变电站电气设备现场耐压试验的实践经验探讨J.电子世界,2015(24):3.4肖军科,王晓朦,肖君如.与电缆直连的 220kV 电力电力设备外施耐压试验方法研究J.中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2022(8):3.5贾彦全.浅析电力设备交流耐压试验方法及结果分析判断处理J.中国科技期刊数据库 工业 A,2021(2):2.6田永志.电力设备高压电气交接试验问题及解决措施J.电力设备管理,2022(07).7王楷贺.试论电力设备高压试验关键点及安全保障探究J.中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2021(12):3.