电力系统中高压电气试验的检测

张富军

广东威恒输变电工程有限公司 广东 佛山 528200

引言

高压电气试验是用于确保高压设备安全可靠运行的一种关键性检测手段，在电力输配、工业生产等领域，高压电气设备扮演着不可或缺的角色。然而，随着设备老化、负荷增加等因素，高压设备面临着潜在的故障风险。高压电气试验通过对设备的绝缘性能、耐压能力和运行稳定性等方面进行全面检测，以及时发现潜在缺陷，确保设备运行安全。

1 高压电气试验在电力系统中的重要性

1.1 有利于提升电力系统中设备的检修水平

高压电气试验是对电气设备性能进行全面评估的手段，可以及时发现设备潜在缺陷和故障风险。通过对设备的高压耐压试验、局部放电检测等试验，可以检测出设备绝缘强度是否合格，是否存在局部放电等异常情况。这些检测结果为设备的及时检修和维护提供了依据，防止设备在运行中发生故障，提高了设备的可靠性和稳定性。在设备出现故障或达到检修周期时，进行高压电气试验可以明确设备的故障类型和程度，有助于检修人员制定恰当的检修方案和措施。通过试验数据的分析和比对，检修人员可以快速定位设备故障点，减少检修时间。进行高压电气试验时，检修人员需要具备丰富的电气知识和实践经验，熟悉设备的工作原理和试验标准[1]。通过参与试验操作和数据分析，检修人员的技术水平得到了提升，使他们能够更好地理解设备运行状态，识别异常情况，并采取相应的维修措施。因此，高压电气试验不仅是一种检测手段，同时也是一种对检修人员进行技术培训和能力提升的有效途径。

1.2 有利于提高电力企业的经济效益

这类操作能够对电力设备的绝缘性能进行检测，确保设备在高压下不发生漏电、击穿等问题，保证了电力系统的安全运行。一旦设备绝缘出现问题，可能导致设备报废或严重损坏，不仅需要巨额的维修费用，还会造成长时间的停电，影响到用户的正常用电需求，进一步造成企业经济损失。再者，高压电气试验能够检测电力设备的负荷承受能力，确保设备在满负荷运行时不会出现过载和过热情况，从而延长设备的使用寿命，减少设备更换频率，节约了企业的维修和更新成本。

2 高压电气试验的检测方法

2.1 局部放电试验

该试验通过检测设备中的局部放电现象，即设备局部绝缘存在缺陷时产生的放电现象，来判断设备是否存在潜在的故障隐患。在进行局部放电试验时，要将被测设备与高压电源连接，并将测量传感器安装在设备表面或内部，以监测局部放电信号。通过施加高电压，激发设备中的局部放电，测量和记录其产生的放电信号。这些信号可以通过特定的仪器进行采集和分析，得到有关设备绝缘性能的重要信息[2]。局部放电试验主要包括部分放电起始电压试验和部分放电量试验。前者旨在确定设备产生局部放电的起始电压，用于评估绝缘系统的耐电压水平；后者用于量化局部放电的程度和分布情况，以判断设备的健康状况。通过局部放电试验，可以有效地发现绝缘系统中的隐蔽缺陷，如空气泡、异物、绝缘老化等问题，及时采取维修或更换措施，避免设备发生严重故障。

2.2 绝缘电阻吸收比试验

绝缘电阻吸收比试验能够检测设备在额定电压下的绝缘电阻，并通过计算吸收比值来评估绝缘材料的状态。试验的过程中，要将设备置于高压下，确保其处于正常工作条件。然后，在稳定的高压条件下，测量设备的绝缘电阻值，并记录下来。由于绝缘材料的吸收电流随时间逐渐趋于稳定，通常在一段特定的时间内（10min至1h），设备的绝缘电阻值会发生一定程度的变化，利用这一特性，可以准确计算绝缘材料的吸收比值[3]。同时在试验过程中多次记录绝缘电阻值的变化，得出绝缘电阻的稳态值与初值的比值。吸收比值越高，表明绝缘材料的性能越好，其吸收电流较小，耐压能力较强。相反，吸收比值较低可能意味着绝缘材料存在潜在缺陷或老化现象，需要及时处理或更换。

2.3 泄漏电流试验

在进行泄漏电流试验前，要将被测设备完全断开电源，并确保设备处于安全状态，以防止任何意外发生。将高压直流电源和电流表连接到被测设备上，并确保所有接线牢固可靠。接下来，逐步增加电压，一般从低电压开始，然后逐渐升高到预定测试电压。在施加电压的同时，记录电流表的读数，以确定设备的泄漏电流情况。在进行泄漏电流试验时，需要特别注意设备的绝缘电阻和绝缘介质的状态。如果设备的绝缘电阻较低或绝缘介质受损，泄漏电流可能会显著增加，这可能意味着设备存在严重的绝缘问题，需要进行修理或更换。此外，还应注意设备在不同测试电压下的泄漏电流值，以确定设备的绝缘性能是否符合规定的标准和要求。在进行泄漏电流试验时，还需要密切观察设备是否存在异响、异味或其他异常现象。如果在试验过程中发现异常情况，应立即停止试验，并检查设备的绝缘状态和接线是否正确。在试验结束后，要及时拆除测试装置，确保设备恢复正常供电状态。

2.4 介损试验

在介损试验中，主要检测材料的介电损耗及其在高压下的性能。试验过程中，首先需准备好试验设备，包括高压电源、介损测试仪、试验样品以及连接线路等。接下来，将试验样品安装到介损测试仪上，并确保其与高压电源连接良好。在开始试验之前，需要对试验样品进行预处理，确保其表面干净，无任何污垢或湿气影响试验结果。接着，通过高压电源施加特定的电压，使得试验样品处于高电场状态[4]。在电压作用下，试验样品中的介电材料会发生极微小的能量损耗，即介电损耗。通过介损测试仪，可以测量试验样品中的电流和相位差，从而计算出介电损耗的数值。在介损试验过程中，需要确保试验样品处于稳定状态，避免产生干扰或损耗过大导致结果不准确。同时，还应注意试验环境的温度和湿度，以确保试验结果的准确性和可靠性。试验完成后，及时记录试验数据，并对结果进行分析和比较，以评估设备绝缘系统的性能是否符合要求。介损试验作为一种非常有效的检测方法，广泛应用于高压电气设备的生产和运行过程中。通过该试验，可以及早发现绝缘系统中的潜在问题，避免设备因介电性能不佳导致的故障和事故。同时，还可以评估不同材料的介电性能，为材料选择和设备设计提供参考依据。

2.5 短路点设置试验

短路点设置试验是高压电气试验中的一种关键检测方法，用于确定设备中的短路点并确保其在正常运行时能够可靠地触发保护装置。在进行短路点设置试验时，首先需要准备好高压电源、测量仪器、试验样品和连接线路等试验设备，将试验样品安装到测试装置上，并连接好相关线路。在开始试验之前，需要进行试验样品的预处理，确保其表面干净，无尘污和湿气。然后，通过高压电源施加逐渐增大的电压至设定值，以模拟设备在工作状态下可能出现的高电压情况。在电压逐渐增加的过程中，监测并记录试验样品的电流和电压变化情况。当试验样品达到临界电压值时，即设备中的短路点被触发时，会出现明显的电流突增现象。此时，保护装置应该及时起作用，切断电路以保护设备的安全运行。通过对试验样品电流变化曲线的分析，可以确定短路点的位置和触发电压值。

2.6 回路保护试验

回路保护试验主要包括整定值检验和动作特性检验两个方面，其中整定值检验是回路保护试验的首要步骤。在这个阶段，测试人员将对回路保护装置进行调整，确保其整定值与系统的实际参数相匹配。合理测算电力系统的参数，确定电流和电压整定值。然后，将这些值输入回路保护装置进行设定。在设定过程中，需要确保过流、过压、欠压等保护元件的动作阈值能够精确匹配预定故障电流和电压值。整定值的准确性直接影响到回路保护的性能，因此必须仔细进行校核和调整。接下来是动作特性检验，用于验证回路保护装置在实际故障情况下的动作性能。测试人员会模拟电力系统中可能发生的故障，例如短路、过载等，触发回路保护装置的动作。通过实际观测和记录回路保护装置的动作情况，来评估其动作性能是否符合设计要求。这个过程中，需要关注保护装置的灵敏度、速动性、稳定性等指标，确保它能够迅速准确地对故障做出响应，从而有效地隔离故障点，保护电力设备和线路免受损害。

3 提升电力系统高压电气试验技术的有效措施

3.1 做好试验前的准备工作

要充分了解试验对象及试验目的，明确试验要验证的参数和指标，这有助于确立试验方案和选择合适的试验设备。进行周密的试验计划编制，明确试验过程中涉及的步骤、方法和操作流程，制定出详细的试验安排和时间节点，以保障试验的有序进行。试验前必须彻底检查和保养试验设备，确保其正常运转和精确度。对试验设备进行仔细的功能检查，包括高压发生器、电压、电流传感器等关键部件，确保其性能良好。同时，进行必要的校准和调整，以消除潜在的误差和偏差，保障试验数据的准确性和可靠性[5]。

3.2 重视引线的作用

引线作为电力系统高压电气试验中连接电源与被试设备的重要环节，直接影响着试验的可靠性、安全性以及数据准确性。首先，正确选择合适的引线材质和尺寸对于试验结果至关重要。合适的材质和尺寸能够保证引线的耐压性、导电性和耐磨性，从而减少试验过程中引线的损耗和可能出现的故障，保障试验数据的真实可靠；其次，引线的连接质量直接关系到试验信号的传输效率和稳定性。在引线的连接过程中，必须严格按照标准化操作，确保引线与电源、被试设备之间的紧密接触，避免因连接不良造成的试验数据异常或误差；定期检测引线的绝缘状况也是不可忽视的环节，及时发现并处理可能存在的绝缘缺陷，以防止试验过程中因绝缘故障引发的安全事故。除了对引线本身的重视，还需要注意引线的布置与走向。合理规划引线的布置，避免与其他设备或金属结构产生过于密切的接触，可减少电磁干扰，确保试验信号的稳定传输。同时，正确选择引线的走向和路径，避免与其他高压元器件相交或过于靠近，降低因引线布局不合理而引发的安全隐患。

3.3 建立全面完善的试验计划

在试验计划中，要注重试验数据的全面采集和记录。采用先进的数据采集技术和信息管理系统，确保试验数据的准确性和完整性。同时，对试验数据进行及时的分析和评估，发现问题并及时进行修正和优化。建立完善的数据分析与反馈机制，将试验结果应用于实际生产和运行，为电力系统的高压电气设备提供可靠保障。通过多方位的对比，验证试验结果的准确性和稳定性。并在试验过程中引入科学的控制变量方法，排除其他干扰因素对试验结果的影响，提高试验数据的可信度。除此之外，还要制定加强人员培训和技术支持的科学计划。通过定期的技术培训，提高试验人员的专业水平和操作技能，确保试验过程的规范性和高效性。建立专业技术团队，为试验过程中遇到的技术问题提供及时支持和解决方案，保证试验工作的顺利进行。

4 结束语

在电力系统中，高压电气试验作为关键性检测手段，发挥着不可替代的作用。通过不断发展和完善试验技术，电力设备的安全性、可靠性和稳定性得到持续提升。从业人员应积极采纳先进的试验设备和数据分析方法，提高试验效率和准确性，为电力系统的安全稳定运行提供更加可靠的保障。