施凯伦
浙江华电乌溪江水力发电有限公司 浙江衢州 324000
摘要：近年来，经济快速发展，水电站电力设备预防性试验的作用是为了发现运行中设备的隐患,预防发生事故或设备损坏,是电力设备运行和维护工作中一个重要环节,是保证电力设备安全运行的有效手段之一。预防性试验的依据是《电力设备预防性试验规程》、行业相关标准、规范及设计资料。通过对预防性试验结果分析,找出设备的缺陷,做出电力设备合格、不合格的判断,为设备维护及更新提供科学依据。
关键词：水电站；电力设备；试验要点
引言
在电力系统和水电站中运行的电气设备的绝缘状况，由于制造、检修过程中所遗留的缺陷及在运行中受到机械、电气、高温、化学等因素的作用而不断地老化、变脆以致失去绝缘性能。根据笔者的运行经验及一些资料表明，电力系统和水电站所引起的停电事故，绝大多数是由于绝缘不良引起的。为了保证电力设备运行的可靠性，对高压设备进行定期的预防性试验，判断设备的绝缘是否良好，是非常有必要的。通过预防性试验研究，寻找电气设备潜在缺陷，排除潜在故障，提升电气设备的安全性能，为水电站的安全运行打下坚实基础。
1按试验性质分类
按试验性质的不同,电力设备预试可以进行如下分类。①非破坏性试验或称绝缘特性试验。使用较低的试验电压或用不会对被试电力设备绝缘产生累积损伤效应的方法,根据绝缘介质中发生的各种物理过程(如吸收、极化等),测量绝缘的各种参数(如绝缘电阻、介质损耗角正切值等),以及与吸收、极化过程有关的特性(主要表现为电阻-时间的变化规律)和绝缘冷却介质的一系列其他特性(如化学成分及气体含量等),从而判断电力设备的绝缘能力,及时发现可能的劣化现象,但这类试验比较间接,不容易做出准确的判断。②破坏性试验或称绝缘耐压试验。在被试电力设备上施加高于其工作电压的试验电压,以求揭示危险性较大的集中性缺陷的存在,并直接检验被试电力设备的绝缘耐压水平或裕度。耐压试验时,对被试电力设备绝缘可靠性的考验比较直接和严格,缺点是试验可能给被试电力设备的绝缘造成一定的损伤,并会导致被试电力设备的绝缘能力下降或可能修复的缺陷在试验过程中发展为不可逆转的击穿。
2水电站电力设备试验要点初探
2.1预试是小水电站电力设备安全运行的保证
小水电站安全运行的首要问题是确保电力设备安全、确保继电保护的可靠性。这不仅仅是对已投入运行的小水电站而言,就是对于新建的小水电站,虽然交付使用时已进行过交接验收试验,预试也是十分必要的。其原因之一是新设备性能的稳定需要一个过程,在这一过程中,预试能发现设备性能不稳定的故障隐患;其原因之二是由于运行管理人员对新设备性能不熟悉,预试能够帮助建立电力设备的性能档案,便于运行管理人员学习,也为今后分析判断电力设备运行故障等打下基础。对于使用多年的小水电站电力设备,能否继续投入运行,更应依靠预试提供的科学结论来决策。因为电力设备经过长期运行,其技术性能必然会逐渐降低;而电力设备间断运行或长期停运,其绝缘性能和机械特性受温度、湿度、灰尘等环境因素影响也会劣化;只有通过预试才能确定这些电力设备能否安全运行。
2.2非破坏性试验
在对电力设备进行非破坏性试验中，根据电力设备的实际情况，常用的试验方法有直流电阻测量、绝缘电阻测量、泄漏电流测量、介质损失角测量等试验方法。①直流电阻测量。主要用于变压器、发电机等电力设备，为使这些电力设备的绕组阻值保持在规定的范围内，保证设备安全可靠运行，针对这样的电力设备就要进行直流电阻测量试验。这种方法能够及时准确地检测出电力设备中存在的固有缺陷，比如绕组匝间短路的问题、线圈断裂问题、绕组接触不良问题等。
②绝缘电阻测量。测量绝缘电阻是最常用的一种方法，适用所有电力设备。一般状态下，检查绝缘状态最基本的办法就是提供电力设备的绝缘电阻测量，这是由于绝缘电阻的阻值本身就表示着绝缘性能的好坏。在试验过程中，根据测量情况就可以发现电气设备影响绝缘的情况：比如局部或整体受潮、脏污、绝缘油劣化、绝缘击穿和严重热老化等缺陷内容，是检查电气设备绝缘状态最简便的方法，具有安全可靠、节约时间等优势，是适用面非常广的试验方法之一。③泄漏电流测量。泄漏电流测量的原理与兆欧表测绝缘的原理完全相同，它比兆欧表测绝缘试验优越的地方是：试验电压可以任意调节。试验电压相对较高，可以对相应电压等级的电气设备施以相应的试验电压，可使电气设备绝缘本身的弱点更易暴露出来，可以分析绝缘有无缺陷和是否受潮；在发现绝缘局部缺陷上，它能发现兆欧表试验所不能发现的问题。④介质损失角测量。它是判断绝缘情况的一个较灵敏的方法，特别对于检查受潮老化等分布缺陷，尤为突出，是绝缘试中一个较重要的项目。
2.3预试及其设备和技术的发展是小水电站走向管理现代化的前提和基础
小水电站电力设备的管理往往需要对电力设备进行考查,按照性能的完好程度进行分类,当然这样的分类也是动态的。电力设备分类,不仅要看其外观的好坏,重要的是要看其性能的完好情况,即通过预试测量其主要性能参数或考核电力设备绝缘符合标准及规程、规范的程度。比如,全部性能指标通过预试合格者为完好类电力设备;主要性能指标通过预试合格,部分性能指标不合格者为待修电力设备;主要性能指标不合格,即失去主要功能者为待报废电力设备等等。小水电站电力设备预试能满足电力设备管理的动态分类,为电力设备的管理现代化提供必要的前提。同时,随着科技的快速发展,预防性试验设备和技术也在不断创新。近年来国内生产的测量仪器、仪表和试验设备有了较大的改进,逐步走向数字化、微机化、自动化或半自动化,提高了测量精度和工作效率。例如：①出现了数字兆欧表,能自动计时,并能显示吸收比值或极化指数值,兼有自动放电功能等。②高压直流电压试验设备更趋完善。功率和电压等级均有提高,采用数字式表计和指针式表计并用,读数方便、准确、易于判别。③出现了多种新颖的绝缘介损失角测试仪(有多种形式的M型试验电路和测量电压、电流相角差的电路)。提高了测量精度和工作简捷性,促使QS1交流电桥逐步淘汰。④广泛使用数字式交直流高压分压器,使现场能方便地直接测量高压侧电压,能直接显示/交流电压峰值0或有效值甚至是电压波形。⑤真空度测试仪的应用,使真空开关中的关键部件真空泡的预试发生了从定性测量到定量测量的飞跃。动测试仪、接触电阻测量仪、绝缘油介质强度自动测试仪等等都有了很大的改进。
2.4预防性试验是电力设备安全运行的保证
电力设备安全运行的首要问题是确保电力设备安全、确保继电保护可靠,对新建电力设备和已运行电力设备同样重要。对于使用多年的电力设备,由于处于长期运行状态,其技术性能会逐渐降低,而处于间断运行或长期停运状态的设备,其绝缘特性和机械性能受温度、湿度、灰尘等环境影响也会劣化。通过预防性试验检验能够确定电力设备的运行状态,从而制定电力设备修理、更新的优先顺序,保证电力设备的安全运行。
结语
电力设备预防性试验是水电站得以安全运行的重要保证，也是水电站顺利实施安全管理的重要前提，对于延长水电站各种电气设备使用寿命，提高生产效益，掌握电气设备的性能，以及对设备的更新换代等各项工作具有重要意义。希望本文对于水电站电力设备预防性试验作用的探讨，能够提供一些对于水电站的建设发展有益的建议。
参考文献
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