变电站高压电气试验设备现状及技术改进分析

2021-01-17刘凯国网江苏省电力有限公司扬州市江都区供电分公司

环球市场 2021年17期

刘凯国网江苏省电力有限公司扬州市江都区供电分公司

高压电气试验是检查变电站高压电气设备绝缘性、泄漏电流以及交流耐压性能的主要方法，而相关检测设备的性能、使用成本、操作便捷性就成为影响检测效果的重要因素。掌握高压电气试验设备的应用现状，研究其改进方向，这一工作具有很高的工程价值。

一、高压电气试验检测内容及设备现状

（一）检测内容

第一，泄漏电流。高压电气设备中的带电导线或者带电零件一般都设计有专门的绝缘保护层，原则上来讲这些绝缘层是不能导电的，但是带电体上产生的电压差作用于这些绝缘层之后也会使其产生非常微小的电流，这种电流称为泄漏电流。理论上来讲这种泄漏电流几乎是不可避免的，但是只要其电流足够小，就认为绝缘层是安全有效的，一旦其超过规定范围，可能会击穿绝缘层，并且导致高压电气设备的金属外壳带电，威胁人的安全。

第二，绝缘电阻。高压电气设备动辄数千伏、数万伏的电压对人员的安全具有非常显著的威胁，因此，设备中的电缆以及其他带电组件通常都设置了电阻值非常大的绝缘屏蔽层，绝缘层阻值的大小对设备和人员安全具有重要作用。因此，高压电气试验中要借助专业的兆欧表来检测这些绝缘层是否存在阻值不合格的问题。有些老化或者被击穿的绝缘层就会存在此类问题[1]。

第三，交流耐压。高压电气设备在实际工况下必须具备良好的耐压特性、负载稳定性以及绝缘稳定性，有时候在交流电的作用下会出现绝缘层击穿、电缆头闪爆之类的严重安全故障，借助交流耐压试验对高压电气设备在实际工况下的性能和安全稳定性展开严格的测试，这是确保电力供应正常的关键措施，一般试验用压力略高于设计电压。

第四，直流耐压。直流耐压试验的目的与交流耐压试验非常类似，但二者之间也存在差异，直流耐压试验更容易发现设备在绝缘层方面潜在的一些局部缺陷，但是其对实际工况的模拟性就差了很多，因为实际工况下采用交流电。

（二）设备现状

第一，高压电气试验车。这种高压电气检测装备将照明、计算机数据管理系统、控制面板、电源以及其他多种电气试验仪器集成在中型汽车上，形成一种可移动式的电气试验车辆，在实际应用中可将车辆开至相关的检测地点，然后通过车辆上安装的各种设备来实现实时检测、数据收集、数据分析、得出结果。采用这种检测装备可大幅度提高高压电气试验的效率、减少数据处理的难度以及避免人为错误，具备较高的自动化水平。不过这种专业电气试验车上安装了很多比较先进的进口电气试验设备，采购以及维护保养的成本都非常高[2]。

第二，常规设备。考虑到成本问题，目前大量的电气试验活动依然采用价格相对低廉的传统测试工具和设备，常用的设备包括兆欧表、三相继电保护测试仪、高压介质损耗测试装置、电容电感测试仪、泄漏电流测试仪、直流高压发生器、交流高压发生器等。这些检测设备虽然可有效控制企业开展此类检测活动的经济成本，但是其缺点也很显著，在试验量较大时要花费较多的人力和时间。与此同时，这些常规的检测设备还表现出操作相对复杂、接线要求高、人为失误风险高的缺点。

二、检测设备改进方向

（一）提升智能化

国家对高压电气试验的具体规范和要求在实践中也不断地修订和改进，而现代化的高压电气试验设备也在朝着集成化、多功能性以及智能化的方向而发展，借助这种改进可大幅度提高电气试验设备的适用场景、使用范围以及检测效率。典型的例子是智能型耐压试验装置，国内已经研发出了比较成熟的型号，如STYD-3000。该装置具有比较广泛的使用范围，电气元件、电气绝缘材料的耐压强度都可借助这一装置来实现有效地测量。该装置的智能性特点体现在其具备人机对话功能，可语言操纵键盘，电流、电压以及耐压测试的最终结果均可在这种装置上实时地显示出来。并且这种装置还在安全设计、配套软件系统设计、抗干扰设计等方面形成了巨大的优势，为高压电气试验设备的改进提供了很好的示范[3]。

（二）重视分类管理

高压电气试验设备的种类、结构特点、工作原理、环境存储要求、日常维护管理方法都或多或少的存在差异，因此，在日常管理中不能不加区分地多所有设备采取统一的管理和存储方式。有些高压电气试验设备的灵敏度可能会因为灰尘或者水分的侵入而产生严重的下降。这就要求相关单位根据试验设备的特点和存储要求采取分类管理的方式。所有新采购的电气试验设备都要严格检查其出厂检验报告、质量报告、外观以及零部件等，确保其质量合格之后方可接收，对已经投入使用的试验设备还要开展定期的保养、清灰、润滑以及故障维修，使其检测灵敏度和性能始终处在最佳状态[4]。

（三）应用新的技术路线

现代传感器技术和探测技术的快速发展为电气高压试验测试技术的创新提供了有力的支撑。例如，红外热成像技术可有效的检测出高压电气设备在运行情况下的热源分布和热力特点，并且这种技术还能辅助完成安装和拆卸发电机转子的护环。高压电气设备在实际运行过程中要将各个部分的温度控制在合理地范围之内，如果出现异常的温度变化，则要考虑是否存在故障因素，手持红外线温度测试仪，检测设备中不同部位的点温度，操作方法和结果显示都非常便捷。另外，超声检测在高压电气设备内部介质的检测方面具有良好的效果。