论电力系统高压电气试验中技术问题的重要性

强耀东/西安西拓电气股份有限公司



论电力系统高压电气试验中技术问题的重要性

强耀东/西安西拓电气股份有限公司

【摘 要】高压电气试验是判断电气设备绝缘和电气参数是否稳定运行的有效手段。但是大多数情况下，高压电气试验活动要受很多因素的影响，因而使得试验结果存在误差，无法为人们提供准确度较高的数据。本文将对电力系统高压电气试验中技术问题的重要性进行分析。

【关键词】电力系统；高压电气试验；技术性问题；重要性

1.高压电气试验的简要介绍

1.1.高压电气试验

通常情况下，技术人员开展电气试验工作的主要内容就是对电气设备的绝缘性进行试验，主要的目的是确保供电系统的安全运转，确保电气社绝缘监督工作的正常开展。经过高压电气试验，技术人员能够准确了解电气设备的绝缘情况，因而能让相关设备的电气参数处于合理的范围之内，确保设备的安全运行，所以高压电气试验是确保电力系统稳定运行的必备因素之一。

1.2.高压电气试验的未来发展方向

目前，经济的快速发展使得计算机技术、信号处理技术获得发展，人们迫切需要对电器设备进行诊断，因而人们将许多新技术、新手段、新设备应用在高压电气试验中，或者引进国内外较为先进的技术，或者不断更新原有的试验方法，以期加快我国电力系统的发展速度。在此种背景下，供电系统所使用的设备的数量和种类逐渐增加，电气设备的抗干扰能力不断增加，体型也更加小巧精致、易于携带，且自动化程度高。除上述内容外，新技术在高压电气试验中得到了广泛应用。

2.影响高压电气试验结果准确性的相关因素

2.1.不接地问题

降低了测量数据的准确性在开展高压电气试验的时候，需要通过TV 和TA 实现转换。TV 和TA 的变化都遵循了电磁感应规律，换言之，一次绕组的匝数或者二次绕组的匝数都直接决定着TV 和TA 的变化。但是，在具体使用时，在高电压的情况下，如果TV 或TA 的二次绕组没有将一端接地，这时出现的变比与铭牌值不同，导致所测的数据出现错误。以30 毫安的水轮机来例，要想完成此种水轮机电压的测量工作，试验人员要将150 伏的交流电压表和35KV/100V 的TV 结合起来，利用这两个表计来获得相关数据，进而推算出水轮机的电压。在首次试验时，发现测的电容电流的值小于以往测量的数值，并且小很多，另外在试验过程中试验人员并没有应用预期的试验电压，所以使得试验所获得的电压数值与真实的电压存在一定的差别。为了找到出现上述差别的原因，试验人员加大了研究力度，最终得出如下结论：出现误差的主要原因是没有实现TV 的二次接地，只有实现了TV 二次绕组的接地处理工作之后，才能获得较为正常准确的数据，进而为检修人员提供较为准确的数据来开展设备的维修工作。有的试验人员为了弄清高压TV 在不接地的情况下会出现什么样的现象，在实验室内开展了相关试验活动，试验结果表明，若高压TA 的二次绕组存在不接地的现象，供电系统中的电流将会发生较大的变化。若试验人员对空载电力变压器进行试验，那么测得的空载损耗和空载电流等数值将与出厂试验所得到的数值相差很远，通过分析得出，出现这种现象的主要原因是TV 和TA 的二次绕组没有接地。对于高压TV 和高压TA 来说，二者的电容主要分布在一次、二次绕组和大地之间，一旦相关人员没有处理好二次绕组的接地工作，散杂的电流将会出现在供电系统之中，因而试验所使用的表计所显示的数值的准确性将会降低。根据上述内容可知，要想提高高压电气试验的准确性，不论试验人员是从测得准确数值的角度上分析，还是从高压电气试验安全的角度上进行分析，都应该保证二次绕组的某端安全接地；第二，在对设备的交流耐压情况进行检测的时候，可以以电流的数值和试验电压的大小为依据来完成试品电容电流的测量工作。

2.2.被试设备接地不良加重了介质的损耗情况

一般在较大电容量的设备上容易出现这种问题，比如，耦合电容器、电容式电压互感器等设备，在变压站内，一般情况下，电容式电压互感器或者耦合电容器都是与线路直接连接，在检修的过程中，为了给检修人员提供一个安全的工作环境，耦合电容器和电容式互感器的顶端必须接地，对此，检修人员可以利用接地开关和临时接地线来完成接地处理工作，然而有的时候上述两种物件的使用仍然无法避免连电现象的发生，这时就意味着电气设备中的电容器与一个附加电阻串联起来，根据物理知识可知，如果电容器的电容量逐渐增加，那么电阻值保持固定不变的串联电阻将会消耗大量的能量，所以导致高压电气试验结果出现介质损耗超标的现象。

2.3 外界环境因素对高压电气试验的影响

根据查阅相关资料可知，某公司在对发电机转子进行预防性和绝缘性试验的时候，获得的转子绕组直流电阻的阻值总是处于不断变化的状态，所以检修人员要开展更多的工作来确保设备的正常运转，有时为了确保高压电气试验结果的准确性，试验人员要多次利用上文所说的方法去检测供电系统中的设备，最终的结果表明电阻阻值是正确的，经过多次的试验，上述电阻阻值总是周期性地出现，为了找到其中的奥妙，许多试验人员开始了较为深入的研究工作，最终得出如下结论，出现上述情况的主要原因是该公司所在地的昼夜温差较大，转子绕组导体在此环境下可能会出现裂纹，所以转子绕组直流电阻的阻值会发生变化，后来通过检查拔护环，证实了上述推测。

2.4.试验设备和被试设备的接地问题

在测量高电压和大电流时，必须使用TV和TA进行变换。理论上，TV或TA的变比应遵循电磁感应定律，即它们是变比决定于一次绕组的匝数和二次绕组的匝数。然而，在实际应用中，如果高电压下的TV或TA的二次绕组没有将一端接地时，实际上反映出来的变比就会偏离铭牌值，所测量出的数据也是错误的。例如，对1台30mW水轮发电机进行交流耐压试验时，采用1台35KV/100V的TV和1块150V的交流电压表测量电压，在第1次试验时发现电容电流比往年小得多，显然是试验电压没有达到预定值，所测量的电压是一个虚假的数据。经检查发现TV二次没有接地。将TV二次绕组一端接地后，数据恢复正常。试验数据见表1。

表1　 TV二次绕组不接地和接地的数据比较

如果按照电流与电压成正比的关系反过来计算第1次试验电压，应为：（21/38）×23.8=13.15（kV），这一电压与预定试验电压相差甚远。对于高压TA，我们在实验室也做过同样的试验，当高压TA二次绕组不接地时，电流的变比同样会产生严重的偏差。无独有偶，在做1台电力变压器的空载试验时（试验电压10kV），第1次试验所测量的空载电流和空载损耗与出厂试验数据不吻合，经检查也是TV和TA二次绕组没有接地所造成。由于高压TV，TA的一次绕组和二次绕组与大地之间存在着分布电容，如果二次绕组不接地，二次绕组上的感应电压就会通过表计与大地之间产生杂散电流，从而产生错误的指示值。

3.结束语

综上所述，高压电气试验中还有许多问题容易被忽视，这些问题在高压电气试验中存在且不容易被发现，由于这些问题的存在，高压电气试验结果的准确性大大降低。对此，有关人员要加大相关技术的研究力度，力求解决高压电气试验过程中的技术问题，只有这样才有助于提高高压电气试验的有效性和可靠性，在提高相关工作人员专业素质方面具有重要的作用。

参考文献：

［1］刘雨阳.论电力系统高压电气试验中技术问题的重要性［J］.大科技，2014，01（22）:105-107.

［2］张卫，李娜.电气试验的安全措施［J］.大观周刊，2013，12（12）:153-155.

［3］王雪梅.浅谈高压试验的安全保证措施［J］.环球市场信息导报，2013，12（16）:176-177.