电气试验在电网运行中的应用研究

电气试验在电网运行中的应用研究

(许昌供电公司运维检修部河南省许昌市461000)

摘要:电气试验在电网运行中起到了重要的作用。所谓的电气试验主要就是对将要投入使用的电气设备进行绝缘性能以及在安装、制造过程中是否存在质量问题的检测试验。试验的过程中,严格按照试验标准和试验流程将被试设备接入到试验的回路当中,然后逐渐的提高试验电压到达规定值,持续1分钟左右。再进行快速、均匀的零降压。在规定的时间内,如果被试品没有发生击穿或闪络现象,则表示这项试验顺利的通过了。通过电气试验的验证,可以有效的提高电网中应用的电气设备整体质量,并且能够及时、准确的发现并且排除电气设备在制造与安装过程中出现的材料缺陷、操作不规范以及电气设备存在的质量问题,提高电气设备的可利用率。保障电网的正常运行。

关键词:含义;预防性试验;问题;解决方案

一.电气试验含义

电气试验是在电气系统、电气设备投入使用前,为判定其有无安装或制造方面的质量问题,以确定新安装的或运行中的电气设备是否能够正常投入运行,而对电气系统中各电气设备单体的绝缘性能、电气特性及机械性等,按照标准、规程、规范中的有关规定逐项进行试验和验证。通过这些试验和验证,可以及时地发现并排除电气设备在制造时和安装时的缺陷、错误和质量问题,确保电气设备能够正常投入运行。

二.对试验工作的基本要求

1.对现场的一切试验工作至少应由两人进行,并指定一人负责。

2.每次试验开始前,工作负责人应向全体试验人员详细说明工作内容、注意事项,并根据试验内容与现场环境采取必要的安全措施。并与变电所和现场人员取得联系,工作人员戴好防护用具。

3.除经允许必须带电试验的项目外,在其他一切设备上试给电必须验电、试电、接地证充电后才能进行试验。

4.试验接线中的高压引线应尽可能缩短并与其他用电部分及地面之间保持足够的距离,必须保证不致产电现象,必要时用绝缘材料隔离式固定。

5.登高作业时,必须按高空作业规定进行。不经工作负责人允许,不得拆卸试验装置和仪表,不经现场值班人员许可,不得操作无关刀闸或进入其他地点。

6.试验完毕,必须拆除全部试验接线和所布置的安全措施,恢复试验前状态,试验人员全部撤出后,工作负责人会同值班人员检查无误后,方可结束工作。

7.对大容量的设备(电机、变压器)和电容器,电缆在试验前应充分放电后,方可接线,拆卸和实验。

三.常见的预防性试验项目

1.绝缘试验

测量设备的绝缘电阻,是检查其绝缘状态最简便的辅助方法。在现场普遍采用兆欧表来测量绝缘电阻,由于选用的兆欧表电压低于被试物的工作电压,因此,此项试验属于非破坏性试验,操作安全、简便。由所测得的绝缘电阻值可发现影响电气设备绝缘的异物、绝缘局部或整体受潮和脏污,绝缘油严重老化,绝缘击穿和严重热老化等缺陷。

2.泄露电流试验

直流泄漏电流试验是测量被试物在不同直流电压作用下的直流泄漏电流值。泄漏电流试验与测量绝缘电阻的原理基本相同,不同之处在于:①泄漏电流试验中所用的直流电源一般均由高压整流设备供给,电压高并可任意调节,并用微安表来指示泄漏电流值;②对不同电压等级的被试物,施以相应的试验电压,可以更有效地检测出绝缘受潮的情况和局部缺陷;③在试验过程中要根据微安表的指示,随时了解绝缘状况。

3.介质损耗的测量

绝缘中的介质损耗是以介质损失角的正切值tgδ表示的。介质损失角的正切值tgδ是在交流电压下,电介质中的电流有功分量与无功分量的比值,是一个无量纲的数。在一定的电压和频率下,它反映电介质内单位体积中能量损耗的大小,它与电介质的体积尺寸大小无关。实际证明,介质损失角试验是评价高压电气设备绝缘状况的有效方法之一,目前已得到广泛应用。通过介质损失角试验可以发现绝缘受潮、绝缘中含有气体以及浸渍物和油的不均匀或脏污等缺陷。因为介质损失解析在绝缘内部产生热量,所以介质损失越大,在绝缘内部产生的热量越多,从而使介质损失进一步增加,如此循环,最后可能在绝缘较弱处形成击穿,故测量tgδ对于判断绝缘物的绝缘状况有着特别重要的意义。通常电气设备总是由各个部件组合而成,而其绝缘总是不均匀的。因为材料成分不同,结构多种多样,所以就必须考虑不均匀性对tgδ值的影响。对体积较大的、由多种绝缘材料组成的被试物,测量tgδ值不易检出绝缘的局部缺陷,但对严重的局部缺陷和受潮、绝缘老化等整体缺陷则能比较灵敏地检查出来。实际试验证明,测变压器的tgδ能较灵敏地检查出绝缘老化、受潮等整体缺陷。另外,对油质劣化、线圈上附着的油污及严重的局部缺陷等,也有较好的检出效果。对于单一绝缘材料的被试物,测量tgδ能够灵敏地检出绝缘缺陷。

四、高压电气试验面临的问题及解决方案

1.高压电气试验中的接地问题

1.1高压电气试验中被试验设备接地不良,容易在电容器设备中造成电介质严重损耗,如加快电压互感器损耗或造成耦合电容器工作障碍。在变电站中,接地不良还会影响电容设备稳定性,进一步加剧介质损耗。因此,为了保证线路正常运行,一般情况下直接把线路直线与电压互感器连接。电气设备存在接地问题,如同在电容器上串联一个电阻,则其介质损耗(其中C为电容量,R为串联电阻),会随电容器电容量增加而增加,进一步造成介质耗超标。

1.2在使用TA、TV的过程中高压设备二次回路产生接地不良。TA、TV在交互过程中,应该遵循电磁感应定律,但在试验中由于TA、TV的二次绕组产生接地不良,会导致二次绕组上的感应电压在表计和地面之间产生杂散电流,进而导致测出的数值与铭牌值产生较大偏差。

2.高压电气试验中电压所造成的问题

2.1电压对测量耦合电容器介质损耗因数的影响。电压越高,介质的损耗因数会变的越来越小,反之电压越低,介质的损耗因数越大。这是因为耦合电容器是由多个原件进行串联,会有连接线接触不稳定的情况。施加较低的试验电压,氧化层完好未融化,会产生较大的接触电阻,介质损耗因此变大。施加较高的试验电压,氧化层会被融化,产生的接触电阻较小,介质损耗因此减小。

2.2电压会影响直流电阻的测量。对高压发电机转子进行预测性试验,使用双臂电桥对转子绕组进行直流电阻测量。转子绕组在运行中可能存在导线断裂状况,若导线断裂,导线表面便会形成一层氧化膜,根据试验电压的不同就会出现不同的测试结果,进而导致测量结果误差较大。

3.高压电气试验中引线所引起的问题

3.1避雷器引线问题。避雷器引线拆除不当会导致电流泄漏、微安电表刻度误差,甚至会威胁试验人员的安全。

3.2绝缘带的问题。如果不把固定在引线上的绝缘带去除,就会给介质增加了几百兆欧电阻,进而影响了高压电气试验的测量结果。

五、高压电气试验所面临问题的解决方案

1.在测量电容性设备的介质损耗值时,要控制好阻值,以保证电压的稳定性;当电压较低时更要控制好阻值,保证氧化层的氧化量,以增强电阻效果;要把握好直流电流对电压的影响,并调整好二者之间的关系。

2.要对高压电气试验设备进行检测以排除接触不良的情况。若出现接地问题,先要确定接地问题类型,针对被试验设备接地不良问题,可以重新对设备进行连接,以降低电容器的介质损耗;针对TA、TV的过程中高压设备二次回路产生的接地不良问题,可以完善TA和TV之间的连接,以此来提高测量数值的可靠性。

3.在高压电气试验中,引线起着重要作用,因此在试验中要注意引线问题,可以适当拆除多余的引线、可以去掉引线上的绝缘带,使得测试数据更加准确。

六.总结

通过设备电气试验管理促进设备管理水平提高,是电力系统设备管理中的一种重要方法,随着设备管理容量的变大,促进了设备管理信息化管理水平的提高。只要我们不断改进和创新,不断推进电气试验管理,完善和提高设备管理水平才能达到提高电网设备运行可靠性,提高电网的电能质量及减少电网损耗的目的。

参考文献:

[1]陈新龙.程素红.电力系统中高压电气试验的探讨[J].中国机械,2014

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