浅析高压电气试验面临的问题及解决方案

吴晓强

摘要：电力系统是由一系列的电气设备构成的重要系统，按规定对电气设备进行试验及检测是保证电力系统安全稳定运行的重要措施之一。高压电气试验具有复杂性、危险性和重要性等特点，本文介绍了高压电气绝缘性试验方法，通过对高压电气试验进行分析，介绍了在电力系统中高压电气试验目前所面临的三大主要问题及提出了相应的解决方案，希望能对电气设备安全稳定运行有所帮助。

关键词：高压电气；试验；问题；方案

前言

高压电气试验，是高电压技术的一个重要组成部分，是判断电气设备状态的基本手段，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是电气参数是否适应安全运行的一个重要手段，用于判断设备有没有潛伏性的故障，是否能够安全运行，因而高压电气试验在电力系统生产中占有举足轻重的地位，对整个电力的发展也起着重要的作用。

一、高压电气试验的发展趋势

简而言之，高压电气试验是一种常用的技术手段，它不仅可以保证电力系统的安全稳定运行，更可以起到电气设备绝缘监督的作用，对整个电网的正常运行都有着重要的意义，同时它也是考核电气设备主绝缘的一个重要手段。近年来，随着我国社会经济的不断发展，以及科技的日新月异，产品更新换代的周期在缩短，各种新技术，如：计算机技术、信号处理技术，越来越多的应用到诊断电气设备故障方面，高压电气试验的设备在不断进步，出现了很多新的实验方法，电力系统中出现了很多先进的新技术，电网运行的更加可靠稳定。随着国内外高压电气技术的发展，以及大量引进国外相关行业内的先进技术，目前该技术的发展状况良好。目前高压电气试验的新设备呈现出白花齐放的态势，体积越来越小，结构设计越来越精，自动化程度越来越高，抗干扰能力越来月强。另外，高压电气试验的方法也不断进行着更新，更新周期逐渐缩短，目前通常采用的实验方法有：比较适用的简单分析判断方法即油中溶解气体色谱分析方法 ；具有更高的诊断灵敏度的实验方法即变压器绕组变形方法再次，不断出现各种新的高级的高压电气实验技术，如：能够提高仪器抗干扰能力的0.1Hz超低频试验电源技术，对故障检测灵敏度更高的红外技术。目前，电网系统应用的技术有很多，其中影响力最大的使用最广泛的是电力变压器故障专家诊断系统。

二、高压电气绝缘性试验

电气设备的绝缘缺陷主要有两种：一是制造时产生的；二种是由外界作用产生的，如长时间过电压，机械损伤，热作用，受潮等等。通过绝缘电阻、直流泄漏电流、介损等传统绝缘试验方法可以对电气设备绝缘性能进行测试、对绝缘状况进行预测、对设备老化速度进行判断，还能及时发现隐患并排除。

1.绝缘电阻和吸收比试验。一般情况下通过测量绝缘电阻和吸收比能够有效查出绝缘受潮及局部缺陷，如瓷件破裂、引出线接地等。进行绝缘电阻测试时，需按照标准测量各绕组对地及绕组间的绝缘电阻。吸收比试验是要按标准测试绝缘电阻比值，即。通常来说，普通变压器绝缘电阻高但吸收比不符合标准，则可将该变压器判定为不合格产品；大容量变压器由于吸收时间常数较大，而吸收比试验所用时间较短，因此极化过程在绝缘介质中不能充分吸收，故不能真实、有效反映绝缘性能，可以通过试验时间较长的极化指数试验进行判定。

2.泄漏电流试验。泄露电流试验因为在试验过程中施加较高的电压，因此能够发现某些绝缘电阻试验中不能发现的绝缘缺陷，如变压器绝缘的部分穿透性缺陷和引线套管缺陷等。试验时，将电压升至试验电压后，读取1min时通过被绕组的直流电流即为所测泄露电流值。

三、高压电气试验面临的问题及解决方案

1.高压电气试验中的接地问题

在高压电气试验中，接地问题主要有两方面：

（1）高压电气试验中被试验设备接地不良，容易在电容器设备中造成电介质严重损耗，如加快电压互感器损耗或造成耦合电容器工作障碍。在变电站中，接地接触还会影响电容设备稳定性，进一步加剧介质损耗。因此，为了保证线路正常运行，一般情况下直接把线路直线与电压互感器连接。电气设备存在接地问题，如同在电容器上串联一个电阻，则其介质损耗（其中C为电容量，R为串联电阻），会随电容器电容量增加而增加，进一步造成介质耗超标。

（2）在使用TA、TV的过程中高压设备二次回路产生接地不良。TA、TV在交互过程中，应该遵循电磁感应定律，但在试验中由于TA、TV的二次绕组产生接地不良，会导致二次绕组上的感应电压在表计和地面之间产生杂散电流，进而导致测出的数值与铭牌值产生较大偏差。

2.高压电气试验中电压所造成的问题

在高压电气试验中，电压问题一般主要有以下两种情形：

（1）电压对测量介质损耗因素的影响。电压越高，介质的损耗因数会变越来越小，反之电压越低，介质的损耗因数越大。这是因为耦合电容器是由多个原件进行串联，会产生连接线接触不稳定的情况。施加较低的试验电压，氧化层完好未融化，会产生较大的接触电阻，介质损耗因此变大。施加较高的试验电压，氧化层会被融化，产生的接触电阻较小，介质损耗因此减小。

（2）电压会影响直流电阻的测量。对高压发电机进行预测性试验，是通过双臂电桥对转子绕组电流电阻进行测量。转子绕组在运行中可能存在导线断裂状况，若导线断裂，导线表面便会形成一层氧化膜，根据试验电压的不同就会出现不同的测试结果，进而导致测量结果误差较大。

3.高压电气试验中引线所引起的问题

在高压电气试验中，引线问题主要有以下两种：

（1）避雷器引线问题。避雷器引线拆除不当会导致电流泄漏、微安电表刻度误差，甚至会威胁试验人员的安全。

（2）绝缘带的问题。如果不把固定在引线上的绝缘带去除，就会给介质增加了几百兆欧电阻，进而影响了高压电气试验的测量结果。

四、高压电气试验所面临问题的解决方案

首先，在测量电容性设备的介质损耗值时，要控制好阻值，以保证电压的稳定性；当电压较低时更要控制好阻值，保证氧化层的氧化量，以增强电阻效果；要把握好直流电流对电压的影响，并调整好二者之间的关系。

其次，要对高压电气试验设备进行检测以排除接触不良的情况。若出现接地问题，先要确定接地问题类型，针对被试验设备接地不良问题，可以重新对设备进行连接，以降低电容器的介质损耗；针对TA、TV的过程中高压设备二次回路产生的接地不良问题，可以完善TA和TV之间的连接，以此来提高测量数值的可靠性。在高压电气试验中做交流耐压的测试时，要仔细测量被测设备的电容电流强度，并通过电流的大小来判断电压是否正常。

再次，在高压电气试验中，引线起着重要作用，因此在试验中要注意引线问题，可以适当拆除多余的引线、可以去掉引线上的绝缘带，使得测试数据更加标准。

结语

综上所述，高压电气试验是一项非常复杂、非常危险又非常重要工作，是保障电气设备安全稳定运行的重要措施之一。因此，适时对高压电气设备性能、绝缘状态等进行检测，才能及时发现并解决相关问题。由于高压电气试验对试验环境要求严格，危险系数大，因此对实验操作人员要求较高，试验时要严格按照相关规范进行试验，对于试验中所出现的问题也要按照对策及时准确的处理，只有这样，才能保证高压电气试验顺利进行并得出可靠的测量值。

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