高压电气设备交接试验研究

2021-04-03孔凡成赵鑫悦

中国设备工程 2021年7期

孔凡成，赵鑫悦

（云南云铝涌鑫铝业有限公司，云南建水 654399）

随着社会的不断进步，用电负荷的不断增加，电网的潮流量越来越大，甚至一些地区已经出现电能供应不足的状况，一些城市或农村在极端天气下只有采取选择性停供负荷的方式降低电网的用电负荷，以保证重要负荷的连续性供应，及电网的安全运行。为了保证电网的良性改扩建，高压电气设备在投运前必须进行交接试验，对高压电气设备的各项绝缘性能、安装质量进行测试，以防止高压电气设备在投运过程中及将来的运行中出现设备事故，引发较大的电网事故，最终造成人员伤亡和经济损失。高压电气设备作为电网连接的纽带，不仅承担着输送负荷的主要任务，还承担着保护电网安全运行的主要任务。

1 电力设备高压电气试验简介

电力设备高压电气试验的类型主要分为出厂试验、交接试验和预防性试验，出厂试验的目的是检验电气设备的设计和制造过程的质量，防止质量缺陷，为保证设备的运行奠定了基础。出厂试验是针对高压电气设备的制造是否符合相关电力运行标准而开展的一项试验，出厂试验标准要高于交接试验和预防性试验，是今后设备运行的基础参考数据。交接试验的目的是在高压电气设备运行前，检查设备是否符合电力设备国家或行业的技术标准，经检验合格后方可投入使用。预防性试验在测试电气设备时，也起着非常重要的作用，这不仅是设备投入运行前，而且在设备运行过程中也需要定期检查。除了上述三个试验，根据试验内容，高压电气试验可分为特性试验和绝缘试验。绝缘试验是非常重要的，绝缘试验达不到标准的电气设备投入电网势必会引发电网事故，绝缘试验本身具有一定的破坏性，试验过程不当会造成设备损坏，因此，绝缘试验的开展需要做好一切可能的安全措施。特性试验是针对电气设备的操作性能和运行性能开展的试验，是检测电气设备操作性能和运行性能的重要手段，特性试验达不到标准的设备投入运行同样会引发电网事故，因此，务必要引起重视。

2 现场部分交接试验项目分析

2.1 回路电阻测试

微欧姆表或低压电桥可直接测量电路的电阻，该测量方法直观和方便。它的缺点是开关触头之间的电阻非常小，测量会损坏接触表面上的氧化膜，这会导致较大的误差。因此，不建议使用此方法来测量高压电路中的电阻。但可以使用毫伏表测量开关触头之间的电阻，然后，使用欧姆定律确定电路中开关之间的电阻。而采用毫伏表测量时应注意，通过测试的直流回路使用的电流通常是100A，测试的电气回路载流量应该大于2×100A（如果测试产品的额定电流很低，可以减小测试电流）。采用毫伏表测量回路电阻时，必须保障电路始终处于通路，否则，会损坏毫伏表。

2.2 开关动特性测试

开关的分断速度是灭弧的重要条件之一，直接影响开关的分断能力。开断速度低，灭弧时间延长，触头烧损增大，导致开关损坏。如果开关速度过高，开关的机械力和冲击力会受到很大影响，开关元件容易损坏，开关的使用寿命会降低。当开关速度过高到一定值时，短路电流不强，反而有危害，高压开关的分合闸速度必须根据产品的技术要求控制在要求的范围内。因此，在电气设备投入运行前，对高压开关的特性进行测量是必要的。

目前，国内高压开关生产厂家和用户普遍采用的测量开关分合闸速度的方法是光学示波器测速法。记录仪由滑动块和滑动触头两部分组成，有直线和圆弧两种类型。滑动块由等厚度的绝缘片和导电片组成，滑动触头与导电杆（操作杆或拐杖）连接。当动触头移动时，示波器振荡器的电流依次变化，示波器上显示几组高低波。根据滑动块的宽度间隔，确定带隙面积和相应的时间来计算速度。这种方法比较准确，但滑块是平的，各尺寸的误差比较小，导致滑块的接触点较多，造成波形失真。另外，转速表可以用于高速开关测量。转速表采用专用计算机系统和红外传感器、配光栅尺等对高压开关自动调速进行测量和记录。

为保证高压开关的可靠性，国家有关标准明确规定，断路器及其操动机构应连续开闭，在规定的工作电压和压力下正确可靠地工作50次，操作顺序如下：（1）在最低工作电压下工作5次（液压和气动操作机构在最高工作压力下工作）。（2）在最高工作电压下（液压和气动操作机构在最低工作压力下工作）各5次。（3）断路器的自动脱扣装置应能在操动机构合闸驱动元件的定点位置，通过额定工作电压的65%，试验3次应正常。（4）在产品技术条件规定的额定工作电压和其他时间，操作加压设备并关闭操作。（5）在机械操作的整机型式试验中，选择常开开关，不在同一组辅助开关和常闭自由触点中，监测声或光信号。带手动的断路器操作必须用手连续操作50次。试验判断：试验过程中，试验产品应正常开关到位，无卡滞现象。辅助开关箱联锁装置在整个试验过程中应投切正常，否则，判定为不合格。机械寿命试验应在出厂时进行（根据生产线的技术条件）。如发现异常现象，处理后应重新进行试验，但试验次数应从零开始，用户完成安装并进行试验后，可按安装手册的要求使用。

2.3 局部放电试验

为了成功地将电压提高到规定值，避免功率消耗，当电源接收到过多的无功功率时，应对试验回路的无功功率进行补偿。针对高压变压器等效电容难以测量，升压过程中存在电容上升效应的实际情况，需要配置足够的电抗装置和可调电抗器，以寻求最佳的无功补偿。

为了准确测量变压器的内部放电量，应尽量消除外部信号的干扰。首先，要求试验设备无局部放电特性，包括发电机组、变压器、电抗器等试验设备。技术协议中应规定设备应满足现场要求。其次，现场配备必要的局部抗干扰设备。外部干扰信号可能来自三个方面：测试电源、空间和接地网。可配置1台隔离变压器、空间电磁干扰抑制技术和单点接地可以解决这一问题。

3 试验的注意事项

为保障电气设备试验的安全高效开展，一方面要，研究和应用新的交接试验技术，采用传统方法，不仅浪费时间，而且会造成试验过程中的能源浪费；另一方面，要严格按照试验程序开展试验。

3.1 应用的试验器材

近年来，随着科学技术的快速发展，新的试验装备层出不穷，一方面，操作变得更加简单，大大缩短了试验时间；另一方面保护功能更全面，有效地避免了试验过程中的安全风险。在将来的电气设备试验发展过程中，还要加强对新型试验器材的研究和探索，积极寻找更加安全高效的试验方法。企业在选择高压开关试验设备时，也应该多了解新的试验方法，采用新的装备、新的工具，进一步提高试验的效率和安全性。

3.2 电气交接试验的试验程序

电气交接试验必须严格按照标准操作和操作流程执行，操作应以作业指导书规定的标准程序形式有效地应用于日常工作中。主要内容包括编制试验技术方案、操作人员和试验人员的技术要求、安全防护设备检测、试验控制方法、安全文明施工和环境管理等。在高压电气交接试验阶段，对已安装的电力设备进行试验时，要结合设备的具体情况，确定本阶段的试验方式，试验开始前，必须确认试验设备的接线完全正确，方可进行试验工作。交接试验的实施贯穿于电气设备安装的全过程，每次交接试验的完成都表明阶段性工作的成功。