高压电气设备交流耐压试验特殊情况及处理措施探究

2022-07-20辛月来林锌张美琦

电子测试 2022年13期

辛月来，林锌，张美琦

（国网四平供电公司，吉林四平，136000）

1 高压电气设备交流耐压试验特殊情况

在高压电气设备交流耐压试验分析工序中，要结合高压电气设备的应用特征，完善对应工作内容，从而有效落实可控合理的处理模式，确保高压电气设备交流耐压试验分析的规范性。目前，设备电容电流参数较高、放电不合理、设备电位差异常等情况都是试验特殊状态，不仅要分析其产生的原因，也要结合设备的应用环境进行全面评估，从而依据实际情况落实更加合理可控的处理措施。

1.1 设备电容电流过高

本文以某电厂建筑工程项目中现场循环水泵交流耐压试验过程为例，基础参数包括：额定功率2500kV、额定电压6000kV、额定电流307A，在实际应用中，循环水泵的电机一侧电流数值为26A，而相同型号但是产地不同的另一台循环水泵设备在同等条件下测定的电流数值为10A，基于理论数据分析进行了交流耐压试验现场检测工作。在试验结束后了解到，这台循环水泵的电机能达到2000MΩ，而另外一台循环水泵的电机绝缘电阻能达到15000MΩ，测量数值差距较大。

对于交流耐压试验操作而言，测量的是高压电气设备的基础绝缘情况，因此，其高压电气设备绝缘介质质量情况会对设备整体绝缘效果形成直接作用，若是对绝缘介质绝缘电阻数值较低的情况进行分析，一般要从以下两点入手：

（1）在外界环境作用下，高压电气设备可能存在内部结构周围受潮的情况，这就会对绝缘介质的质量形成负面作用，造成损坏，影响其具体数值参数。依据公式C=完成介质电容量的计算，其中，表示的是相对介电常数、表示的是真空介电常数，S 表示的是电极正对面积、d 表示的是电极间距。通过公式可知，若是相同参数的电极，若是固体绝缘材料中存在微量的水分，就会影响介电常数的情况，造成电容量的增大。一般是应用等效电路予以分析。

图1 等效电路

由图可知，高压电气设备绝缘过程并不是采取单一化的绝缘材料，因此，要从多角度分析影响因素，并多元化比较不同时期、不同环境的试验数据。

（2）在应用高压电气设备的过程中，出现了其他导电介质的介入，这就使得内部绝缘介质出现污染情况，无法满足绝缘应用的基本要求，对应的参数匹配不合理、不科学，出现绝缘性能明显降低的现象。

综上所述，造成高压电气设备交流耐压试验中电容偏高或者是绝缘电阻数值偏低的情况较为常见，为了有效避免这种情况，操作人员要在完善理论知识的基础上也要充分结合实践情况，综合各方面要素落实完整的分析工作，从而更好地提升试验效果。值得一提的是，在实际操作中，可同类型对比相关设备，从而更加直观地分析数据差异和绝缘情况。

1.2 不合理放电

本文以某电厂断路器交流耐压试验分析为例，设备的参数是6000V，为新型断路器。对其进行高压电气设备交流耐压试验分析，升压操作的过程中尽管电压没有达到试验标准，但是却听见断路器有明显的放电声音，然后操作人员停止试验操作，对整个断路器结构予以检查后并未直接发现闪络点。此时，对其进行第二次试验，依旧出现了升压过程中的放电声。操作人员对试验仪器设备进行检查，发现对其他设备予以试验操作时并未发现异常，因此判定是该断路器的问题。

检查时操作人员对断路器内部的螺杆结构予以调整，调整后进行第三次试验操作，结果放电声消失，然后操作人员结合其运行状态的变化情况总结试验中出现异常情况的原因，发现是因为试验产品测试区域和悬浮金属件区域之间的距离不满足要求，使得高压试验电源对悬浮件形成了放电作用。加之试验人员对新型断路器结构内部情况了解有限，且其内部结构和传统国产断路器结构差距较大，因此，制定的耐压试验操作方案存在偏差。

1.3 设备电位差异常

本文以某电厂高压电气设备予以交流耐压试验分析，在测试过程中，当设备和母线、总线连接时，整个设备应用状态和检测分析过程并未发现异常，而在设备母线和下连接子线断路器开启，并且实现集中供电后，整个试验效果异常。若是按照标准化要求和内容，交流耐压试验完成后断路器进线电位的测量数值应达到26kV，但是，因为异常情况的影响，最终获得的电位数值为54kV[1]。

结束相关试验操作后，测量人员对整个设备试验过程（图2）进行回顾，发现总线和母线之间无交流耐压测试差异。主要是因为在高压电气设备交流耐压试验操作过程中，母线连接2 个基础的分支子线，测量其交流耐压数值后发现交流耐压测试差异明显。分析后可知，总线和母线之间完成交流耐压试验操作工作，并不需要匹配交流电电压转换过程，需要在总线交流电数值测定的同时，对分支子线的电压予以实时性分析和关注，才能减少电位差。

图2 接线图

综上所述，要想保证高压电气设备交流耐压试验测试中不会出现电位差问题，就要先分析系统接线图，有效了解各个元件的具体位置和相互关系，从而一定程度上详细分析被测试设备接线图和交流耐压试验之间的关系，避免被测试设备出现异常。

2 高压电气设备交流耐压试验优化控制措施

对于日常工作而言，高压电气设备交流耐压试验内容非常重要，是维持其应用质量和安全性的重要试验操作过程，因此，相关操作人员要秉持精益化操作原则，不仅要更好地了解试验要求和被测量设备基本情况，也要结合实际环境等参数要求落实动态分析机制，减少试验测量误差对后续工作产生的影响。

2.1 匹配合理化参数

要想从根本上提高高压电气设备交流耐压试验的准确性，就要在试验操作开始前确定试验高压，满足基本应用要求和参数标准，从而维持后续工作的规范性。通常而言，电气设备本身就会存在介质损耗的情况，所以，要结合其实际状态和参数对比分析数值判定施加高压的具体情况，避免损耗后的电气设备无法承受“理论化”的电压，一定程度上减少试验测量产生的误差问题[2]。

若是施加的高压参数不能满足实际标准，则设备氧化层会出现恒定状态，介质往往因为接触到较大的电阻而出现更大的损耗。若是施加的高压参数超出实际要求，则短时间内就会出现氧化层的大范围消除，电阻数值降低，此时介质损耗也会出现异常。只有准确评估高压参数，才能维持合理的应用状态，保证设备介质和氧化层的稳定性，为整个高压电气设备交流耐压试验有序落实提供保障。

2.2 完善预处理

在高压电气设备交流耐压试验操作前，要利用对应的手段完成绝缘带的拆除，亦或是完成引线的分离准备。对于高压电气设备交流耐压试验效果而言，绝缘带损耗较为常见，因为绝缘带和引线之间会产生相互作用，只有借助规范操作强化绝缘带并且合理控制引线，才能提升高压电气设备交流耐压试验的操作质量。

一方面，在预处理过程中，要分离绝缘带和引线，避免两者接触。或者是直接拆除绝缘带，从而减少高压对于整个设备电阻参数产生的影响，减少损耗程度，并且依据高压电气设备交流耐压试验场景的具体要求酌情完成。

另一方面，要对二次绕组予以预处理，从根本上避免高压电气设备接地效果较差的问题，优化试验操作的准确性和规范性。首先，要结合高压电气设备交流耐压试验标准确定试验对象的基础端口位置，然后设定一个端口为基础端口，并有效观察其他端口的相应改变情况。其次，要对电容电流参数等予以控制。最后，测定电气设备的交流耐压系数，并且观察系数的变化，参照被测电流的参数情况评估电网的实时性运行趋势，保证二次绕组的规范水平。

综上所述，在高压电气设备交流耐压试验预处理工作中，要针对可能存在的安全隐患予以重视，提升评估分析的合理性和规范性，维持较好的应用平台，在良好的环境状态下开展相应试验处理工序，保证高压电气设备交流耐压试验结果符合预期。

2.3 设备特殊性结构放电处理

在线路检测过程中，电流传输会产生相应的电磁波，与线路传输的电力大小存在一定的变化关系，为此，要整合具体的处理机制。也就是说，在交流耐压试验操作环节中，要对试验线路段的电流传输干扰现象予以集中控制，从而维持良好的应用效果，减少其对整个线路运行安全产生的影响。

首先，要对绝缘层出现的电磁波问题进行集中处理和解决，对试验段连接区域予以控制，并且若是出现线路平行的问题，就要对距离参数进行阶段性调整，保证试验段线路电磁感应博范围拓宽的同时整体结构模式满足处理要求。

其次，要在试验操作的后期进行螺杆的调控，清除绝缘表层的杂质，配合绝缘层表面处理工序保证电磁波得以有效处理，发挥绝缘层的应用价值，最大程度上减少放电问题对整体安全性产生的影响。

最后，结合交流耐压试验的具体要求和标准，完成交流电检测试验后也要将电磁波问题控制在合理范围内。

2.4 优化安全管理制度

要想全面提升高压电气设备交流耐压试验的水平和质量效果，不仅要对基础参数和试验环境予以关注，也要配合试验流程完善安全管理机制，从而提升操作过程的规范性。也正是因为高压电气设备交流耐压试验会受到诸多因素的影响，要提升安全风险系统的科学性才能形成良好的操作体系。

第一，要对试验人员进行制度化管理，要求试验人员严格按照试验要求和标准落实具体操作，并且避免违规情况，从根本上减少安全事故问题。与此同时，要定期组织其参与专业化指导和培训，不仅仅要提升操作人员的安全意识和岗位意识，也要优化其专业水平，能更加科学地处理高压电气设备交流耐压试验特殊情况，确保整体操作工作的可靠性。

第二，要践行规范化的检测流程，操作人员在控制电源开闭状态的基础上，保证检测环节的规范性，为后续管理效果和应用水平的全面进步提供保障[3]。

第三，要对试验危险点予以控制，对于高压电气设备交流耐压试验而言，试验危险点是隐性危险，常常会伴有突发情况，所以，要想维持整个操作过程的安全性和规范性，就要提前完成安全监测和评估。并且，要求操作中试验人员要配套绝缘附件，以保证人员安全。除此之外，在试验操作开始前，要对试验场地予以观察，并且制定较为合理的方案，及时说明方案中的相关内容，并且依据实际要求落实具体操作，对每个环节都践行岗位责任机制，最大程度上保证安全性。