电力系统中高压电气试验的分析

崔育诚

国网黑龙江省电力有限公司双鸭山供电公司 黑龙江 双鸭山 155100

随着社会经济的快速发展，人类生活及生产对于电力的需求量逐渐增加，为确保电力供应的安全性、稳定性以及持久性等，提高电力系统的运行效率及运行水平十分重要。针对于电力系统的运行，其内部包含多种高压电气设备，各高压电气设备的正常运行是保证电力系统正常运行的条件之一。为此，电力企业需要注重各高压电气设备管理的同时，还需要加强对高压电气试验的研究与分析，借助试验检测电力系统运行可靠与否，识别系统运行故障，提升系统运行效率。

1 电力系统中高压电气试验概述

1.1 试验基本内容

电力系统中高压电气试验的开展内容较为繁杂，具体试验包含多个项目，试验项目不同，试验的检测效果也会不同，以下是对电力系统中高压电气试验基本内容的介绍。其一，变压器局部放电试验。该试验主要是对电力系统中变压器的运行情况进行检测，当电力系统的运行环境较为恶劣时，变压器的运行可能会受一定不良影响，此时试验人员需要对变压器的局部放电情况进行检测，常用的检测方法是分相加压法，通过局部放电的实际情况，可以推断出变压器的运行情况。其二，串联谐振耐压试验。该试验一般适用于大功率电气设备的检测，试验操作的难度系数较大，且需要使用专业的谐振耐压试验检测设备，试验操作对于试验人员的专业素养与技能要求较高。其三，线路空气间隙绝缘性试验。该试验主要是对线路空气间隙绝缘性的检测，试验的价值性较高，因试验过程中易受环境因素的影响，为保证试验结果的精准性，试验过程中试验人员需要对试验环境进行严格管控。

1.2 电气试验类型

1.2.1 高压电缆试验

电力系统中，高压电能的输送主要是依靠于高压电缆，而高压电缆是电力系统中的重要组成部分。针对于高压电缆试验的开展，需要使用的装置包括局部放电检测仪、直流高压发生器、短路装置、交流高压发生器以及绝缘电阻测量仪等。常见的高压电缆试验检测方法介绍如下：其一，电缆主绝缘的绝缘电阻测量。该试验的主要目的是检查主绝缘是否老化或受潮等，同时还需要对耐压试验后电缆主绝缘有无缺陷进行检测。试验需要分组进行测量，需要使用大容量数字兆欧表，电缆测量电压为1000V，每次测量前后需要对电缆进行充分放电，时间约为3min左右[1]。电缆的不接试验设备需要工作人员时刻进行看管，避免人员靠近接触。此外，交接试验需要在耐压试验后进行。其二，电缆主绝缘耐压试验。该试验主要分为直流耐压与交流耐压两种，前者较为适用于纸绝缘电缆，后者主要适用于橡胶绝缘电力电缆。针对于耐压标准的设定，以110kV以上的电缆为例，耐压标准频率应在20Hz-300Hz范围内[2]。其三，电缆外护套绝缘电阻测量。以110kV以上的电缆为例，试验需要使用带有自动放电功能的电动兆欧表，试验结束后需要接地放电。

1.2.2 高压变压器试验

高压变压器试验主要是对变压器进行的耐压试验，因变压器（见图1所示）是电力系统的重要组成部分，所以高压电气试验包括高压变压器试验。高压变压器的绝缘主要分为两种，分别是主绝缘与纵绝缘，其中主绝缘主要是指线圈自身以外其他结构的绝缘，例如铁芯，纵绝缘主要是指变压器绕组各电位点以及部位间的绝缘，例如线圈匝间，为保证高压变压器试验结果精准，变压器的耐压试验一般需要经过感应及交流两种耐压测试[3]。从交流耐压试验方面进行分析，试验过程中被测线圈端口需要连接试验电压，而非试验端口需要接地进行保护，避免发生人员触电事故。试验需要使用的设备包括工频耐压试验装置、三倍频耐压试验装置以及串联谐振耐压试验装置等。从感应耐压试验方面进行分析，变压器的中性点降低便会影响其绝缘性能，此时交流耐压试验无法取得良好效果，需要试验人员使用感应试验方法。试验过程中需要依据绝缘介质的特点及设备运行情况合理调整试验电压，检查设备接地情况，如果受环境湿度影响，电气设备表面出现闪络现象，则试验结果不合格，试验人员需要将设备表面清理干净后进行二次试验。

图1 高压试验变压器

1.2.3 高压断路器试验

一方面，高压断路器试验当中的开断能力试验较为重要，试验回路的工频恢复电压应超过定值的95%，且维持时间至少为0.1s。以发电机试验站为例，为获得工频恢复电压值，可以适当将发电机励磁进行强化。在短路期间，若想让工频恢复电压超过95%，试验人员需要注意以下几点：其一，如果是三级断路器的三相试验，断路器额定电压除以3之后的值为工频恢复电压平均值，该值与电压平均值的偏差应小于20%[4]。其二，如果是三级断路器单相试验，地电压值与首开极因数的乘积为工频恢复电压值。其三，如果是单极断路器，断路器额定电压值等于工频恢复电压值。

另一方面，短路发电机回路试验。因网络试验站的容量易受约束，所以试验人员可以使用专供短路开断以及关合试验两种方式，对发电机电源进行试验检测，试验需要使用短路发电机。试验的操作方法分为两种，一种是突然短路，试验需要保证电动机与励磁机处于运行状态，随后需要将短路发动机转速调到额定值，科学控制发电机励磁电流，切除电动机电源，合闸接通断路器试验电路，致使断路器处于开断状态，以此开展短路断流开断试验[5]。另一种是冲击励磁，试验之前试验人员需要将电路及短路发电机相连通，随后启用发电机与励磁机，调整发电机转速额定值，逐渐增加冲击励磁电流。

1.3 电气试验技术

1.3.1 电气启动技术

针对于电气启动试验，试验的检测方法多种，常见的有并网带负荷检测法，其属于是一种传统的检测方法，因实际的检测效果较为理想，所以常被应用于电气启动试验当中。在电气启动试验检测过程中，电气启动试验技术的应用可以提高试验效率以及精准性等，同时还可以为短路点的设置提供可靠参考。如果是针对于开关处短路排设置故障的检测，该技术的应用检测可能无法确保结果的科学性，但是随着我国电力行业的不断发展，对于电气启动试验技术的研究获得一定进步，该技术的应用效果明显改善。

1.3.2 静态试验技术

在电力系统高压电气试验检测工作中，常用的检测技术之一是静态试验技术，该技术的应用需要检测人员保证电力系统各电气设备处于正常的运行状态，随后检测人员可以通过逻辑试验对电力系统的主保护逻辑功能进行详细检测。在逻辑检测试验过程中，检测的对象主要是系统回路以及及继电保护测试仪器，其可以有效将二者的运行故障进行排查，以便于故障的及时处理，防止电力系统出现运行故障。与此同时，静电试验技术还可被应用于回路试验当中，通过加压操作可以对发电机的故障进行检测，同时还可以检测电压电流互感器的升压故障，以此避免电力安全事故的发生[6]。

2 电力系统中高压电气试验的重要性

2.1 提高系统检测水平

高压电气试验的主要对象是各电气设备，其可以检测出设备运行故障，依据试验检测结果，工作人员可以及时排除设备故障，保证电力系统正常运行。电气试验的开展，其关键在于对各电气设备绝缘性的检测，如果试验检测操作不规范，不仅不利于试验结果的正确获取，还可能会增加试验风险，不利于电力系统检测水平的提升。除此之外，试验过程中工作人员可以依据检测结果推断各电气设备的实际运行情况，不仅有助于系统检测水平的提升，还有助于故障检修方案的针对性制定，提高电力系统整体维修检测水平[7]。

2.2 提高企业经济效益

电力系统是电力企业运行的重要系统，其直接影响着企业电力资源的供应效果，并对企业经济效益的提升具有重要影响。各电气设备的长期运行可能会存在一定的安全隐患，如果隐患未能获得及时排查与处理，则可能会导致设备故障，影响电力系统的正常运行。高压电气试验的开展可以高效排查各电气设备的运行故障，以便于电力企业及时解决设备故障问题，避免电力系统出现运行故障，影响电力供应，增加电力企业经济损失[8]。与此同时，电力系统的运行存在一定安全风险，电气试验的开展有助于风险的预防与及时排除等，进而可以有效防止安全事故的发生，保障电力企业正常运营经济效益。

2.3 防止发生电气事故

高压电气试验具有检测各电气设备运行安全的作用，试验的检测目的主要是对电气设备及系统能否承受设计参数范围内的最高电压进行测试，同时还是对各电气设备运行性能的检测，即在最高电压下各电气设备能否正常运行。通过试验可以得知各电气设备及系统运行的可靠与否，以便于各电气设备运行故障的及时排查与处理。与此同时，电气试验可以发现潜在的电气风险及隐患，检测电气设备运行缺陷，进而可在一定程度上有效规避电气事故的发生[9]。

3 电力系统中高压电气试验优化策略

3.1 注重专业人才培养

电力系统的运行需要人为进行操作和监管，为确保高压电气试验的顺利开展与推进，防止试验出现安全事故，电力企业需要注重专业人才的培养，优先构建专业的试验团队，并通过定期培训的方式提高人员专业技能，以便于提升电力企业高压电气试验开展水平，优化试验流程，确保企业电力系统获得长久、稳定运行。一方面，针对于在职人员，电力企业需要加强人员培训，通过长效人才储备机制的构建长期培养专业人才，注重专业试验人员素养以及能力的提升。另一方面，注重专业人才的引进，面向社会公开招聘高素质、专业化试验人才，通过合理的招聘机制及薪资福利待遇招揽群才，以此扩大企业内部人才队伍，以便于为电力系统高压电气试验的开展储备人力资源[10]。

3.2 强化人员安全意识

高压电气试验的开展具有一定的安全风险，为确保试验开展顺利，避免安全事故的发生，电力企业需要注重人员安全意识的强化，定期组织试验人员参与安全培训活动，同时还需要对试验人员的安全知识以及试验经验等进行考察，尽可能降低安全事故发生概率，避免电力企业出现经济损失。一方面，电力企业需要注重人才队伍的创建，强化人员安全防护意识，提高人员安全防护技能，严格规范试验流程操作[11]。另一方面，构建安全管理机制，强化安全管理，将电气试验的安全管理纳入企业管理工作当中，严格规范试验人员各项试验操作。与此同时，将试验人员的薪资待遇与安全管理相挂钩，以此提高试验人员对于试验安全性的重视度。

4 结束语

电力系统较为复杂，其属于是一个综合体，系统的运行对于电力资源的供应具有重要影响。高压电气试验是电力系统管理工作的重要环节，其内容包括变压器局部放电试验、串联谐振耐压试验以及线路空气间隙绝缘性试验等，试验重要技术包括电气启动技术以及静态试验技术等。加强对高压电气试验的研究，有助于提高系统检测水平，有助于提高企业经济效益，有助于防止发生电气事故。为此，电力企业需要强化高压电气设备管理，不断优化高压电气试验。