高压电气试验技术中存在的问题与改进

刘 靖

（贵州鸭溪发电有限公司，贵州遵义 563108）

0 引言

高压电气试验采用多种检测技术与分析方法进行电气设备运行状态的检测，实现对电气设备安全性、抗干扰能力与绝缘性能的综合评估，为电网状态评价与检修工作提供有价值信息。针对现有技术问题，寻求改进方案与措施，能够有效优化电气参数，提高试验结果精度，更好地提升电力系统运行效能。

1 高压电气试验常用技术方法与存在问题分析

1.1 高压电气试验技术

1.1.1 试验设备

目前，国内部分电力企业采用高压程控电气试验车开展电气试验。试验设备由前端测试单元、数据通道、控制单元等模块组成。检测时需将被测电气设备移动至变电站，利用电缆连接试验测试设备，基于预设流程与相关试验操作即可自动完成检测与处理、生成试验记录，具有易操作、自动化水平高等特点。由于试验设备造价较高，导致该设备尚未在国内电力企业中得到大范围推广，多数企业仍依赖传统高压电气试验设备，相应对于试验技术方法与人工操作水平提出了更高要求。

1.1.2 试验方法

（1）直流耐压测试法。依靠2 名工作人员配合操作，分别负责接线与检查，并且在试验开始前完成接线处理。

（2）直流电阻试验法。适用于针对分接开关、线圈引线等质量问题进行检测。试验时需将直流电阻与引线进行连接，并针对分接开关上的线圈进行检测，获取到具体电阻值，实现对分接开关载流部位工作状态的检测。

（3）介损试验。通常用于测试电力设备的绝缘状态，需依据不同电力设备型号、负荷等条件进行接线的选取。将测试芯线分别与被测设备的高压端口、高压屏蔽线与低压信号端口进行连接，判断其绝缘性能[1]。

（4）变比试验。适用于针对变压器的变压比进行检测。测试时需分别测量分接开关与线圈匝数比，用于评价分接开关接线是否连接正确，判断电压是否在规定范围内变化，以此全面评估变压器运行状态。

1.2 高压电气试验技术存在的主要问题

1.2.1 高压电气设备与引线接地

在开展高压电气试验过程中，倘若设备操作不当易造成电力损耗。为此，需注重针对电容设备运行状态进行科学检测，由于设备中的高压线路CVT 往往直接接通，若技术人员未能做好设备顶端的接地处理，将导致设备与电阻形成串联关系。当电容器电容量增大时，也将致使其介质损耗随之增大，造成被测设备介质严重损耗。同时，由于高压电气设备使用时涉及到TA/TV 的应用，TA/TV 基于电磁感应定律与一定的比例关系决定其绕组方式。应确保高压TA/TV 的二次绕组中至少有一个端子实现可靠接地。但是在实际应用过程中TA/TV回路在使用相应的二次绕组方式时也对应不同的电阻，若未能做好二次绕组的接地处理，将产生额外的散电流，对设备造成干扰，增大测量结果的误差[2]。

1.2.2 滤波器接地开关未闭合

在高压电气试验操作过程中，通常选取将耦合电容器顶端进行接地处理。在考虑到介质损耗的条件下，需采用反接方法起到屏蔽作用，因此需将被测设备的端子接在耦合电容器下部。然而在实际操作过程中，由于不同测量仪器在接地设备开启的状态下其测量结果存在一定差异，对此需将耦合电容器的滤波器开关进行闭合，再重新进行试验数据的测量，保障获取到试验数据的有效性，防止增大试验结果的误差。

1.2.3 绝缘预防性试验缺陷

绝缘预防性试验主要用于测试发电机、变压器等电气设备是否处于正常运行状态，能否发挥其使用功能。然而在开展绝缘预防性试验过程中，常在直流耐压、介质损耗、局部放电、绝缘电压等测试环节出现干扰因素。例如，在开展交流耐压试验前未能完成介质损耗、绝缘电阻等电气参数的测试，在开展泄漏电流试验时未能及时加入直流高压，在开展介质损耗试验时未能考虑到大气相对湿度等参数，由此影响绝缘预防性试验测试结果的准确性，并且易埋下安全隐患。

1.2.4 其他常见技术性问题

（1）避雷器问题。部分工作人员测试避雷器时未能将引线全部拆除，导致与高压直流发生器的屏蔽线产生直接连接，由此生成泄漏电流，影响试验精度。例如，在某次避雷器试验环节，工作人员仅将500 kV 主变中性点避雷器的引线断开，引线仍留在避雷器上，导致设备泄漏电流约70～80 μA，引发故障。

（2）绝缘带问题。通常工作人员开展高压电气试验时，需针对断口电容器进行测试，获取到具体的介质损耗因数。但实际测试时，若未能将固定引线的绝缘带去掉，将导致设备运行过程中产生局部放电，增大介质损耗，影响试验精度。

2 高压电气试验技术改进的具体措施

2.1 细化技术问题改进思路

2.1.1 落实试验前期准备

为解决高压电气设备与引线的接地问题，需落实试验开始前的准备处理，合理调节电气启动试验时间，做好连接引线的处理。在试验开始前，要求检测人员做好被测设备运行环境或测试现场的勘察工作，综合排查影响试验效果的不确定性因素与安全隐患，做好电气设备、线路连接情况的调查。同时，需重点关注引线、绝缘带等关键部件，确保避雷器的引线全部断开、绝缘带完整拆除，避免增大介质损耗，保障高压电气试验结果的有效性，保护电气设备使用性能。此外，还应适当缩短电气启动试验时长，严格遵循短路、空载、励磁调节器、零启升压与核相、带负载的顺序，开展电气启动试验，有效节约试验成本，提高检测效率。

2.1.2 做好设备接地管理

针对接地问题进行处理，需针对高压TV/AV 的二次绕组进行合理设计，确保其中至少有一个端子实现良好接地。开展交流耐压试验时，需针对电容电流强度进行检测，结合测试电流的数值判断电压运行状态。若试验时发现接地开关接触不良，可选取接地线挂接在被测电气设备上，保障线路与被测设备实现良好接触。针对避雷器试验中的引线问题，需确保在试验前将避雷器上连接的引线进行彻底拆除，并加强对引线拆解操作规范的管控，防止拆除引线过程中因操作不当产生泄漏电流，降低试验检测结果的误差。

2.1.3 掌握试验操作细节

在开展绝缘预防性试验过程中，检测人员需注重把握以下操作细节：

（1）试验环境条件的控制，需结合试验测试要求进行大气相对湿度指标的调控，避免影响介质损耗因数的测量结果。

（2）开展泄漏电流测试时，需适时接入直流高压，选取工作电压较高的设备，保障测试结果准确性，并利用测试结果为直流耐压试验提供参考。

（3）开展绝缘电阻吸收试验时，应在测试前预先加压1 min，防止因设备受潮，影响试验操作的安全性。

（4）开展色谱测试时，要求测试人员注意观察电气设备是否出现局部发热。

（5）绝缘电压分布测试环节，应做好绝缘子表面的清理工作，避免影响绝缘性能。

（6）进行局部放电测试时，应排除其中存在的间隙或气泡[3]。此外，检测人员还应密切观察被测电气设备是否存在老化、受潮等问题。运用多项绝缘预防性试验测试方法，实现对电气设备损耗状况的综合评价，保障及时排查出电气设备存在的安全隐患，采取有效维修处理措施予以解决，确保电气设备可靠运行。

2.1.4 优化配套解决措施

高压电气试验结果能够为电厂设备的检修维护工作提供参考价值，因此需将试验操作纳入到标准化管理规程中，注重在试验开始前做好电气设备的检查，落实具体的安全技术措施、工作制度与责任分工，整合以往检测与维修信息，进行设备危险点的合理预判，配合引入先进的试验技术和设备仪器，保障试验结果精度。具体来说，首先应从前期检查环节入手，结合不同高压电气设备类型采用相应检查措施，安排至少2 名工作人员进行配合操作，防止在连接、操作等方面出现纰漏，引入工作票、试验许可等制度，实现对试验过程有效监督。

2.2 引入新型试验技术方法

在现有高压电气试验技术基础上，应引入新型试验技术、测试装置用于强化对试验结果的保障。例如，当前变电站在开展高压电气试验时，常运用以下4 种技术方法：

（1）红外线点温计。利用手持红外线测量仪器进行高压电气检测，可在较短时间内迅速定位故障点、查明发热源，大幅提升电气设备检测效率。

（2）红外线热像仪。该测量仪器用于针对处于运行状态或停止工作状态下的电气设备的热像分析，常被应用在发电机等电气设备的检测。

（3）超声波流量探测仪。该设备可用于统计断路器中冷却水流量，针对发电机电子线棒流量进行检测，可获取到较为精确的检测结果。

（4）引入专家系统进行电气设备在线分析。适用于针对发电机的电力参数进行检测与综合分析，实现对发电机运行状态与使用性能的评价。

2.3 完善电气试验方案编制

传统高压电气试验设备缺乏良好的自动化程度，为实际检测工作带来不便，仍需依赖人工检测进行配合。针对此问题，可引入计算机技术与相应软件系统，利用集成数据录入、分析、存储、测试报告等单元模块的软件系统。实现对高压电气试验检测过程的自动化控制，检测人员仅需根据系统提示，点击相应操作按钮，即可实现对试验数据的自动分析与存储。同时，结合变电站实际情况，建立测定数据库结构，由数据库自动将本次测试结果入库存储，并与以往试验结果及标准设计值进行比对。经综合分析与筛选后生成最终测试数据，为测试及检修人员作业提供参考信息。在此基础上，还应注重加强技术人员的培训管理，引导技术人员树立严格的安全操作意识，落实个人安全防护工作。安排专人负责试验结束后的接地线拆除、放电处理等工作，有效排除试验过程中存在的安全隐患，避免增加电气设备损耗，提升高压电气试验水平，更好保障电气设备使用性能。

3 结语

高压电气试验在调节设备运行参数、提升设备检修水平、完善电力服务功能等方面具有显著的应用价值。在实际检测过程中应注重把握好设备配置、接地、绝缘等环节的检测技术与标准，针对试验流程、操作细节、技术方法与试验设备等进行优化设计，提升电气试验质量，为电力系统可靠运行提供技术支持。