电力设备高压试验及其安全措施探析
2013-04-17李兰芳覃慧良
李兰芳 覃慧良
(广西省桂林市桂林供电局,广西 桂林541002)
0 引言
电力试验是及时发现电力设备绝缘缺陷的有效手段,它可以准确测试电力设备实际运行中的参数变化,诊断电力设备是否能够正常运行。高压试验检测到的信息可以作为电力设备安全运行的判断依据,对于电力设备能够长期稳定运行具有重要意义。电力设备试验已成为电力系统设备运行维护的重要环节之一,因此,要想保障电力系统安全有效运行,保证操作人员的人身安全及人们生产生活的正常进行,就必须对电力设备进行高压试验[1]。
1 电力设备的安全性及其影响因素
电力设备的安全性是指系统在发生故障时继续保持正常运行和供电的风险程度。电力设备安全性的影响因素主要分为内部因素和外部因素2种。内部因素主要有:(1)变压器、断路器、互感器、输电线等内部电力系统元件损坏发生故障;(2)断路器等部件操作失误造成控制和保护系统发生故障;(3)由于失去信号等原因造成通信系统故障,使得电力设备无法进行自动运行和保护;(4)电压、频率不稳定等原因造成电力系统自身不稳定。外部因素主要有:(1)地震、冰雹、雷电等自然灾害和气候造成电力设备的损坏、坍塌等;(2)个人操作失误或蓄意破坏造成电力设备发生故障。
2 电力设备的高压试验过程
(1)根据试验设备的具体要求选择合适的电源、试验仪器,准备历史试验数据、资料等。(2)根据不同的设备选择不同的试验项目和方法,记录试验数据。(3)根据试验数据进行分析比较,判断设备是否存在缺陷和潜在故障,对设备的健康状态做出评估。
3 设备在线监测和设备停电试验
3.1 电力设备在线监测
目前电力设备在线监测的内容主要有:容性设备的介质损耗及电容量、避雷器的全电流Ix和阻性电流Ir、GIS设备的局部放电以及变压器绝缘油色谱组分等。电力设备在线监测系统具有配置灵活、扩展性好、监测参量多、数据精准、功能齐全等特点。在高压试验中,电力设备在线监测主要是利用计算机、电子、传感等技术采集和传输高压设备信号,然后进行数据的处理和判断,实时监测、诊断电力设备的运行情况[2]。
以变压器绝缘油色谱在线监测为例来说明在线监测的过程及意义。该监测系统主要由油样采集、油气分离、气体检测及数据采集、数据处理等部分组成,采用真空差压方式将变压器油吸入到油样采集单元中,通过油泵进行油样循环,油气分离单元快速分离油中溶解气体至气室,内置的微型气体采样泵把分离出来的气样输送到六通阀的定量管内并自动进样,在载气推动下,气样经过色谱柱分离,顺序进入气体检测器,数据采集单元完成A/D数据的转换和采集,数据处理单元对采集到的数据进行存储、计算和分析。根据用户要求,该装置可以设置每天采样次数,一般一天采样一次,随时查看当天实时数据。同时系统还设置了每种气体组分、相对产气率及绝对产气率的报警值,这样就可以及时发现2次离线采样之间的潜伏性故障或突发性缺陷。
通过电力设备在线监测可以比较确切地掌握设备的绝缘状况,从而减少预试内容、缩短试验周期,并逐步代替设备的定期停电预防性试验。实施状态监测和检修,对于保证电力设备可靠运行、降低定期维护费用具有重要意义。
3.2 停电设备高压试验
目前非破坏性试验和破坏性试验是停电设备绝缘故障检测中的2大分类,而在这2大类检测中,高压试验是一个必不可少的部分[3]。
3.2.1 非破坏性试验
绝缘试验(绝缘电阻、泄漏电流、介质损失角正切值等试验)是电力设备最基本、最简便的试验,同时也是及时发现电气设备绝缘缺陷、检测电气设备绝缘故障的重要手段。随着电力设备结构多样化、高压化的发展,绝缘测量指标也需要做出相应的改变,测量过程越来越要求简单迅速易操作、测量指标越来越要求多样化、测量结果越来越要求精准。我们可以采用一系列的绝缘特性试验去检测电力设备,及时发现设备的缺陷和潜在隐患,并及时维修和养护设备,保证设备持续有效运行。
3.2.2 破坏性试验
良好的绝缘性能可保证电力设备的正常运行,任何部分的绝缘结构遭到破坏都会影响整个设备的正常运行。常见的破坏性试验有工频交流耐压试验、直流耐压试验等,它是鉴定电力设备绝缘强度最有效、最直接的方法。在进行破坏性试验之前要充分利用其他非破坏性试验进行检测,在非破坏性试验合格之后才能进行破坏性试验,同时要排除设备受潮、污垢等外部原因。在破坏性试验过程中,我们要对关键设备和试验必要条件一一认真确定后再慎重开始试验,要避免因试验过程中发生绝缘损坏而扩大绝缘缺陷。
4 高压试验的安全性措施
试验设备多、工作量大、程序复杂、条件多变等是进行高压试验的主要特点,再加上场地和时间的不确定性,使得高压试验操作的危险性很高,因此,我们要时刻注意操作中的安全问题,不允许出现任何疏漏。高压试验是一项多人参加的长过程项目,我们要提高每个人的安全意识,要集思广益采取安全措施,防止安全事故的发生,提高高压试验的安全率。在实际操作中,我们要及时采取有效措施避免安全事故的发生,要清楚地认识到每个潜在的危险,只有这样才能保证电力设备安全高效地运行,保证工作人员的人身安全[4]。
参加试验的工作人员必须经过专门培训,并取得电力试验岗位证书,做到持证上岗。此外要对试验人员进行安全思想教育,提高其安全意识,让其明确自己试验的设备、项目和标准以及安全措施。要严格按照GB26860—2011《电力安全工作规程(发电厂和变电站电气部分)》的相关规则进行试验。
由于高压试验具有时间长和人员多的特点,所以在许可工作票开出后,要召开班前会,明确分工,确定工作监护人、拆线人员、试验人员等,这样可以有效保证试验的安全性。具体如下:(1)试验前的检查。对试验仪器要提前进行检查,尤其要检查试验仪器的仪表、按钮、试验线等;对容量、量程有要求的试验项目,要更加注意检查仪器容量、量程是否符合试验要求;此外,还要准备好与试验设备有关的资料,如出厂试验数据、历史试验数据、作业指导书等。(2)安全接地。高压试验的试验设备和被试验设备都是金属外壳,因此为保证试验测量结果的准确性和操作人员的人身安全,高压试验必须具有良好的接地系统,且要求接地点明显易见。对于高压试验中的接地线,我们要求应用内芯为多股编织的裸铜线或铜带,接地线采取一点接地,不能缠绕。此外,我们要求接地线尽量缩短长度,先接接地端再接仪器仪表端,拆除时先拆仪器仪表端再拆接地端。(3)防感应电压,防放电。在高压试验时要做好相应的安全措施,使试验设备、试验仪器和试验人员之间具有足够的安全距离,防止感应电压造成放电,损害设备或工作人员。试验时还要防范相邻带电间隔的感应电压对试验方法、数据的影响,试验人员与相邻带电间隔也要保持安全距离,试验工作在安全围栏内进行,同时工作监护人员要加强监护。(4)设置试验围栏和标识牌。高压试验具有一定的危险性,试验人员在试验前要装设试验围栏和标识牌,向外悬挂“止步,高压危险”标识牌,提醒非试验人员注意试验围栏内正在进行电气试验,防止非试验人员误入试验区发生人身安全事故。
5 结语
我国经济的发展促进了电力设备的改革,使得电能需求量越来越大,对电力设备试验中应用最广泛的高压试验技术要求也越来越高。高压试验检测可以及时发现电力设备的缺陷和潜在危险,并及时进行调整,从而保障了电力设备的使用安全和使用寿命。由于高压试验是一项高科技的现代化工程,具有试验设备多、工作量大、程序复杂、高压条件下操作等特点,所以在操作中我们要建立相应的规章制度,采取相应的安全措施,保证电力设备高压试验安全有效进行,保证人们生产生活的正常进行。
[1]王亚舟,江健武,钟建灵,等.电力综合试验车使用情况的理论分析及试验总结[J].华中电力,2010(5)
[2]吴敏.电力预防性定期试验在中小型电站的应用和作用[J].西部探矿工程,2008(7)
[3]马杰.开展设备状态检修 确保电网安全运行[J].科技情报开发与经济,2009(1)
[4]许乃峰.试论电网高压试验的方法与安全措施[J].黑龙江科技信息,2010(3)