高壓電氣試驗中易忽視問題探討

張斌

摘要：高壓電氣試驗通過某種試驗方法來表征設備性能的有關參考量[1，2]。然而不重視等因素往往影響高壓電氣試驗的結果，嚴重時可能會得到矛盾的結論，增加了設備的停電時間，導致供電可靠性下降。本文重點分析了2類易于被忽視的問題，并指出相應問題的解決辦法。

關鍵詞：高壓;電氣試驗;問題

1 試驗設備和被試設備的接地問題

1.1 在交接驗收試驗中，不能過于迷信廠家的產品介紹

某次在進行韓莊變電站35 kV開關改造過程中，對345斷路器（型式為LW8-35SF6）做交接驗收工作，在做絕緣電阻及交流耐壓實驗項目時，發現該臺開關A、B兩項合格，而C項絕緣電阻為零，交流耐壓不能通過，經分析確認該項開關本體對外皮有死接地缺陷，結論為不合格產品，不許投運。并及時向上級進行匯報，向廠家提出反饋要求，經過核查發現C相斜端吸附筒內的彈簧鋼絲未裝，導致封閉吸附劑的鋼網掉入開關桶內，導致開關回路與外殼接地，最后更換吸附筒測試合格后方投運。因此，在交接驗收試驗中，不能過于迷信廠家的產品介紹。

1.2 高壓TV及TA二次端子不接地造成測量數據錯誤

高壓TV或TA是根據電磁感應原理來進行電壓或電流變換的一次設備，它們的變壓比或變流比只取決于一次線圈、二次線圈的匝數之比。在進行高壓TV、TA試驗時，高壓TV、TA的二次繞組是否接地，將影響試驗結果的準確。例如，在對1臺35 k V的SF6斷路器進行工頻耐壓試驗時，觀察電壓使用1臺35 kV/100 V的試驗TV和指針式萬用表，試驗發現本次的電容電流小于上次的試驗數據，分析認為試驗電壓沒有達到規程要求，導致電容電流數值不準確?，F場查看發現試驗TV二次繞組端子沒有連接接地體，改正后電容電流數據恢復正常，試驗數據如表1所示。

根據電容電流與試驗TV電壓的關系，可以推算二次端子不接地時的試驗電壓為：（32/45）×51=36.27 kV，36.27 kV的試驗電壓遠不能達到試驗規程規定的試驗電壓。

1.3 高壓設備接地不良導致介質損耗增加

對于耦合電容器或電容式電壓互感器等電容量較大的設備，經常由于接地不良導致介質損耗試驗不合格的情況發生。檢修時，耦合電容器或電容式電壓互感器的頂端必須可靠的接地。若未形成可靠接地，就相當于串聯了一個附加電阻。電容器的電容量C、容抗X、附加電阻R和介質損耗因數tanδ有正比關系，如下所示：

從上式可知，電容器的電容量與介質損耗因數有正比關系。下面是110 kV云峰寺變電站耦合電容器接地不良的測試實例，如表2所示。

2 所加試驗電壓的影響

2.1 試驗電壓過低導致介質損耗因數增大

某110 kV變電站耦合電容器試驗中，考慮被試設備電容與儀器容量，為試驗儀器安全使用低電壓法測量。其中，12臺耦合電容器測量結果與出廠值嚴重不符，見表3測量序號1。

為確定被試設備是否真正存在故障，新換儀器并多次測量，500 V的電壓下測得結果不合格，試驗電壓升高到1000 V、2000 V，測試結果逐漸接近上一次試驗結果。返回用第一次的試驗儀器測量，相同試驗電壓下測量結果為正常。經過仔細分析，這種現象的原因在耦合電容器中連接導線氧化，導致接觸不良。當電壓不足以擊穿氧化層時，介質損耗因數增大;當試驗電壓提高到1000 V、2000 V時，電壓足夠擊穿氧化膜，介質損耗因數恢復正常。

2.2 試驗電壓對直阻的影響

某35 k V變電站用直流電橋法測量變壓器直流電阻，相比出廠值及上次試驗數據，本次測量結果明顯增大。改用電壓電流表法，測量結果基本等于出廠值數值，多次測量直流電阻數值波動很大。認為繞組斷線導致在斷裂面存在氧化膜，直流電橋法不能擊穿氧化膜，而直流電壓電流表法輸出電壓大，氧化膜被擊穿，導電性恢復，直流電阻減小。經解體檢查，繞組出現6處斷線缺陷。

2.3 試驗電壓對直流泄漏電流的影響

研究認為，試驗電壓對泄漏電流有直接影響，當試驗電壓增大到一個閾值后，電暈電流將超過泄漏電流，就需要考慮電暈電流對直流泄漏電流的影響[2]。

例1：某水庫330 MW發電機組進行交接試驗，試驗電壓在45 kV時A相、B相、C相的泄漏電流大致相等。70 kV試驗電壓時，三相泄露電流不再平衡。其中，A相380?A，B相60?A，C相900?A。隔離連接線和發電機外殼后，三相泄漏電流平衡，是因為該電機中性點的軟連接線搭接在發電機外殼所致。

例2：某110 kV變電站300 MW發電機組預防性檢修試驗，試驗電壓為60 kV時，B相泄漏電流20?A，C相30?A，A相泄漏電流遠遠高于B、C兩相，為110?A，但在48 kV電壓時A相、B相、C相泄漏電流平衡。試驗人員分析認為是電暈電流所導致，故將電暈電流隔離后再次測試，泄漏電流試驗結果合格。

3 結束語

隨著電力設備可靠性的要求不斷提高，高壓電氣試驗對電力設備的安全運行愈發重要。本文對高壓電氣試驗中試驗接地問題和試驗電壓對試驗結果的影響進行分析與探討，對于高壓電氣試驗必須做到：

試驗現場接地線和警示牌是試驗現場工作不可缺少的工作內容，高電壓試驗中忽視或不執行此項規定是決不允許的;

對被試品盡量避免破壞性試驗，優先進行非破壞性試驗;

做交流耐壓試驗時，升壓的速度應按要求進行;

耐壓時間除特殊規定外，一般試品規定耐壓時間為1 min;

在做新設備交接驗收工作中，不能過于迷信廠家的產品質量介紹，要按規程要求進行實測驗收。

參考文獻

[1]陳化鋼.電力設備預防性試驗方法及診斷技術[M].中國水利水電出版社，2017.

[2]成永紅.電力設備絕緣檢測與診斷[M].中國電力出版社，2001.