[摘 要]随着经济的发展,电力在国民经济和人民生活中起到了重要的作用,也使得电力行业成为经济发展的支柱产业,成为不可缺少的能源之一。电力设备的安全可靠运行直接关系到电网的安全和人民的利益。在这样的背景下就需要保证电力设备的安全可靠运行,在如今对保证电力设备最有效的方法就是对电力设备进行高压试验,电力设备的内部隐患通过高压试验可以及时的检测出来。
[关键词]电力设备;高压试验;试验方法;安全措施
一、概述
目前电力设备运行事故中很大一部分是绝缘故障引起的,绝缘检测是电力设备检测中最重要的方面。电力设备绝缘的可靠性最有效的检测方法就是通过高压试验,高压试验是检测电力设备可靠性的重要标准,是保证电力设备安全运行的重要保障。不确定性是电力设备高压试验最重要的一项特点,这项特点很容易引起重大事故的发生,损坏电力设备或威胁试验工作人员的人身安全。
二、电力设备高压试验
对电力设备进行高压试验的目的是保证电力设备的运行状态能否满足安全规范,通过高压试验得到的数据加以分析和判断来确定电力设备的绝缘水平和各项运行指标是否合格,对设备的运行状态进行诊断,从而提高了电力设备的可靠性,降低了事故发生的概率。为了保证电力设备在使用阶段都具有安全性,必须对电力设备的每个阶段都进行高压试验。
三、高压试验项目和方法
高压试验最主要的是对绝缘水平的检测,可分为3种情况:
(一)对于高压电力设备的制造厂,必须对所有原材料、产品定型以及出厂进行试验。其目的是检验新的电力设备是否符合有关的技术标准规定,严禁不合格的高压电力设备出厂;
(二)对于大修后的设备进行绝缘试验,其目的是判断设备在维修后运输过程中是否出现绝缘损伤或性能发生变化,大修后修理部位的质量是否符合规程要求。
(三)对于正在运行中的电气设备,则需要定期进行例行的预防性试验。
对于大型发电机组、GIS、电力电缆等是电力系统的重要设备,由于其具有较大的电容量,如用50Hz工频电压对它们的主绝缘进行现场试验,则需要很大容量的试验变压器和低压试验电源这使得现场工频试验非常困难。
(一)工频交流试验
用于工频交流高电压试验的装置主要由电源控制器、调压器、升压变压器、保护球隙等组成。其中调压器主要用来调节工频试验电压的大小和升降速度试验变压器用来升高电压供给被试品所需的高电压球隙测压器用来测量高电压或保护被试品免受过电压。
(二)直流耐压试验
目前用的最多的是工频倍压整流高压发生器。其特点是电路简单,过载能力强,故障率低,但由于是工频倍压,一般无闭环反馈,因而高压稳定度差,且继电器控制回路的保护动作较慢。
(三)0.1Hz超低频交流耐压试验
由于直流耐压存在与交流耐压等效性问题,考虑到有些被试品的电容量很大,工频试验时所需试验变压器的容量也就很大,这导致了试验设备笨重现场试验使用不方便。于是用0.1Hz超低频试验装置,从理论上讲,由于容性电流随着试验电压的频率的降低成正比的减小,因此,0.1Hz超低频试验电源的容量仅为工频时的1/50。这就使试验电源的重量大大减轻。
四、高压试验的安全保证措施
高压试验的准确性和安全性与试验的安全措施有着直接的关系。所以在高压试验中对于安全措施的要求是十分严格的,不严格的安全措施直接影响到设备安全及试验工作人员的安全。
(一)人员方面
1)树立人员的安全意识
电力设备试验自身的危险性和突发性对试验人员的安全意识有着特别高的要求,试验人员不仅要拥有高水平的专业技能,要重视培养小心谨慎的安全意识,将安全意识贯穿在试验的整个过程中。
2)加强对试验人员的技术培训
试验人员自身技术水平和综合素质不全面也会导致在试验过程中发生不安全事故。
因此,相关单位应针对试验人员的专业知识和技能水平进行培训,现在技术监督对试验人员的培训较为重视。增加对技术培训工作的资金投入,定期开展培训工作。设备方面
1)设备可靠接地
高压试验必须有良好的接地系统,接地电阻≤0.5Ω,以保证高压试验测量准确度和人身安全。良好的接地系统是保障试验安全进行的必要前提,应接在高压试验设备和被试品的外壳必须保证可靠接地。试验设备和被试试验设备之间的接地需要通过稳定的金属性进行连接,并且接地点需要设置明显的可见标识。在具备良好的接地系统的条件下,整个六面屏蔽体试验室作为一个等电位体。
高压试验设备、试品和动力配电装置所用的携带型接地线应用多股编织棵铜线或外覆透明绝缘层铜质软绞线或铜带制成。携带型接地线应用专用的线夹固定在导体上,接地线与接地体的连接应用螺栓连接在固定的接地点上。接地线应尽可能短,严禁用缠绕法进行接地。
在贯通试验室的一次电缆沟中设置50m×5mm扁钢接地排和临时接地栓,以供高压试验设备、试品和动力配电装置所用的携带型接地线就近连接,接地排与屏蔽底板网可靠多点电气连接。高压试验设备和试品上所用的接地线,其截面应能满足试验要求,但不得小于4mm2。动力配电装置上所用的携带型接地线,其截面不得小于25mm2。
2)防止感应电压和放电反击
进行高压试验时,试验设备邻近的其他仪器设备应采用防止感应电压的措施,将邻近的其他仪器设备短接并可靠接地。在电容器室设置专用的短路接地井与接地系统连接,试验室闲置的电容设备应短路接地。为防止高压试验时电磁场影响和地电位升高引起反击,试验室应有相应安全技术措施。由于试验室是一个封闭的六面屏蔽体,在试验室内可以方便地做到等电位联结。但在试验放电的瞬间,六面屏蔽体与建筑周边会因局部地电位升高而产生电位梯度,因此进入试验室的高压电缆应加金属管保护埋地敷设,金属保护管的长度不小于15m,每隔5m与接地极连接。处于六面屏蔽法拉第笼周边及人员出入口应采取均压或绝缘等减小跨步电压的措施,接地网均压环的外缘应闭合,外缘角做成圆弧形;圆弧的半径不宜小于均压带间距的1/2,经常有人出入处铺设沥青路面或在地下装设两条与接地网相连的“帽檐式”均压带。同时对重要的仪器和弱电设备应装设防止放电反击和感应电压的保护装置。
3)试验应定期送检
试验设备应定期按规程要求周期进行校验鉴定,试验仪器需要找相关有校验资质的单位或就地的电力科学研究院进行校验,对校验合格的试验设备进行粘贴合格证和出示具体的校验报告。
(二)环境方面
1)安全距离和绝缘隔离
为了保证试验人员的安全,高压试验区需要设置有效的隔离,在高压试验区周围设置遮拦,遮拦的网孔直径≤50mm,其高度不低于2m,并可靠接地。在遮拦上悬挂适当数量的“止步高压危险”标示牌。重要设备的接地应保持可靠,必要时可对试验区域派专人监护值守。
2)试验区域清洁
试验区应保持清洁卫生,对于试验结束后应仔细检查被试设备状态,撤离所做安全措施。收拾现场,保持“工完料尽场地清”。
(三)管理方面
1)根据试验方案严格执行
对于大型高压试验还应制定严格的试验方案,待单位相关领导审查批准后放才能进行高压试验,并严格按规程要求和安全措施执行。
2)对危险点的分析和控制
通过对测试中所发现的危险进行分析,找出测试需要制定的衡量标准,即对试验的每一个环节进行分析,对于较为危险的问题做出应急措施,通过试验人员互相探讨对所有高压试验项目的危险点进行细分归类,将每一个的试验的危险点制成控制卡,将试验的过程、设备、试验环节相关现场的清理工作、结论等都记录在过程控制卡中证毎个环节的事故隐患降到最低,从而有效的提高试验的安全性和试验人员的安全意识。
五、结语
电力电气设备的高压试验是保证电力输送和电网运行的重要环节。电力高压试验的设计必须严格符合试验规范和国家规程规定,必须从观念上认识到高压试验的重要性,及时发现问题并提出解决措施。由于高压试验是一门具有较高水平的工作,涉及范围广,要求技术能力较强,需要从事高压试验同事们进行相互学习和交流。