国网锦州供电公司 郝舒洋

1 引言

在我国科学技术持续升级的背景下，新的电力设备材料、制造工艺不断应用到电力设备当中，致使电力设备气体绝缘性能、灭弧性能、不燃性显著提高。但是，作为一种功能特殊的设备，在电力设备正式应用前期必须开展高压试验。在高压试验开展过程中，存在着诸多技术和安全隐患。因此，探究电力设备高压试验关键点及安全保障措施具有重要的意义。

2 电力设备高压试验的流程

电力设备高压试验流程如下：第一步，根据电力设备组装原理图，正确连接引线，保障控制接地与电力设备可靠性；第二步，检查电力设备各部位接线，确保控制调压器达到标准水平；第三步，接通电力变压器电源，观察指示灯变化，在指示灯为红色时继续等待升压，在指示灯为绿色时按下启动按钮；第四步，顺时针调整调压手柄，调整过程中观察试品运转情况，记录仪表指示数据；第五步，将电压调至零位，按下停止电钮，切断电源，解开试验连接引线[1]。

3 电力设备高压试验的内容

3.1 泄漏电流

泄漏电流是电力设备高压试验主要内容，多借助额定工作电压小于2.5kV 的数显泄漏电流测试仪器或加直流高压试验方法。一般在高压情况下，电力设备泄漏电流显著超过电压情况下的电流，则电力设备高压绝缘电阻低于绝缘电阻，电力设备防泄露功能无法满足使用要求。如在非被试绕组短路接地情况下，利用ZGS 直流高压试验装置，在油温为22℃、湿度为46%时，设定试验电压分别为20kV、40kV，得出泄漏电流，见表1。

表1 电力变压器绕组连同套管直流泄漏电流结果

如表1所示，在试验电压为20kV 时，电力变压器绕组连同套管直流泄漏电流为1µA，在试验电压为40kV 时，电力变压器绕组连同套管直流泄漏电流为7µA。

3.2 绝缘电阻

绝缘电阻测量是电力设备高压试验中较为便捷的预防性试验，受绝缘整体受潮程度、污秽情况、过热老化程度、温度变化的影响。一般在受潮后，电力设备绝缘吸收比将出现不规则变化；而在温度超出35℃或出现污秽时，干燥绝缘吸收比下降。

以110kV SFSZ11-25000电力变压器为对象，其高压侧绝缘水平为LI/AC 480/200kV，中性点绝缘水平为LI/AC 325/140kV，低压侧绝缘水平为LI/AV 75/35kV。在油温为22℃、湿度为46%时，以非被试绕组短路接地为对象，利用3125兆欧表，对加压绕组对应时间下的绝缘电阻进行测试，得出结果见表2。

表2 电力变压器绕组绝缘电阻

3.3 变压比

变压比电桥法、双电压表法是电力设备变压比测量主要用方法，前者多用于现场试验，可规避电源稳定程度限制，灵敏度、准确度、安全度较高；后者多用于连续组别试验，反映较为直观，使用较为便捷。如利用BCSM63变比测试仪，在油温为22℃、湿度为46%时，测试绕组变压比，得出结果见表3。

表3 绕组变压比

3.4 局部放电

作为一种典型非破坏性试验项目，电力设备局部放电试验时需要将工频耐压作为预激磁电压，在局部放电试验电压水平内持续10～15min，测定局部放电量[2]。或者将模拟运行阶段电压作为预激磁电压，在局部放电试验电压水平内持续1～1.2h，测量电力设备长期工作电压下是否出现局部放电情况，提高电力设备运行安全性。需要注意的是，在电力设备局部放电试验中，受绝缘介质承受场强、绝缘结构设计、带电与接地电极表面场、绝缘件加工等因素影响，局部放电量多小于规定值，试验者应避免将主绝缘或纵绝缘是否放电作为依据。特别是在电力变压器局部放电试验中，若预激磁电压为工频耐压，试验电压持续时间为15min，则需要延长局部放电试验的电压持续时间；若变压器绝缘性能不符合标注要求，则需要设定预激磁电压为模拟运行过电压，并设定局部放电的电压持续时间为60min，避免变压器破坏性损坏。

3.5 介质损耗因数

在电力设备高压基本绝缘预防性试验项目中，介质损耗因数测试是重要类型，需要根据介质损耗因数推测电力设备绝缘性能。一般在电力设备无运行故障情况下，介质损耗因数变化受绝缘损耗影响，试验者可以根据试验结果推测电力设备绝缘整体受潮、劣化变质。如利用AI-6000E 抗干扰介损测试仪，在油温为22℃、湿度为46%时，测定加压绕组介质损耗因数。得出：在试验电压为10kV 时，电容为14.35nF，介质损耗系数为0.241%，绝缘性能较佳。

3.6 交流耐压试验

电力设备交流耐压试验多用于设备绝缘强度鉴定，可直接反映电力设备集中性能缺陷，规避电力设备绝缘老化引发的安全事故。试验者可以在电力设备交流耐压试验前对设备泄漏电流、绝缘电阻、介质损耗因数进行测试，根据测试结果，利用专门装置，在适宜环境中开展交流耐压试验[3]。如利用BP-300变频试验电源装置，在温度为19℃、湿度为46%时，对高压侧中性点交流耐压进行测试，经过60s 后，得出非被试绕组短路接地顺利通过交流耐压，达到合格标准。

4 电力设备高压试验关键点

4.1 充足准备

在电力设备高压试验前，试验者应根据试验性质及项目，学习作业指导书，了解试验内容、标准、安全注意事项以及被测试电力设备出厂、历史试验数据，推测电力设备状况，同时根据现场工作内容正确填写。

在了解电力设备高压试验内容后，试验者可以准备处于校验周期的试验用仪器、仪表。

如误差在±1℃以内的温湿度计、2500V（或5000V）数字兆欧表、调压器、升压器、0.2级变压器直流电阻测试仪（输出电流值大于20A）、0.2级变压比测试仪、电压表、导线及地线。

4.2 注重细节把控

4.2.1 拆除引线

在电力设备高压试验时，引线拆除至关重要。特别是在断路器断口电容器介质损耗因数测量时，若无法及时去除固定引线用的料带，将导致测量数据不合格，具体表现为被测试电力设备绝缘电阻超过10000MΩ。这主要是由于料带本身带有近百MΩ 的绝缘电阻，将其用于引线固定，将致使设备上并联电阻，致使电力设备介质损耗增加。因此，试验者应注重电力设备引线固定用绝缘料带去除。除此之外，在220kV 主变中性点避雷器高压电器检测时，试验者应在断开引线的基础上，及时拆除引线接头，并重新测量引线，规避引线拆除不完全引发的电流泄露、微安电表测量偏差。

4.2.2 装设屏蔽环

《鲁迅小说》前100、字中独有的17字为：“眼、便、吃、几、见、老、两、年、气、却、三、声、十、四、似、太、阿”；《北语字表》独有的17字为：“种、当、儿、尔、发、会、开、能、情、如、身、斯、特、现、意、用、把”。

在高压试验时，试验者可以将等电位屏蔽环装设在绝缘表面靠近上端子位置，利用兆欧表在加压15s、60s 时记录绝缘电阻值，进而计算绝缘吸收比，降低表面泄漏电流的负面影响[4]。

4.3 合理选择测量方法

根据电力设备类型的差异，电力设备高压试验方法也具有一定差异，只有选择适宜的试验方法，才可以获得准确的结果。如在油浸式串联电抗器交接试验中，若选择三相电源电流电压测试法，加压后电流值可以达到10A，满足标准三相电抗要求，而选择电容电感测试仪，因其他两相绕组悬空，铁芯耦合作用易产生空载电流，最终导致电抗器绕组电抗值与标准直相差甚大，且绝缘电阻、介质损耗、直流电压正常。

再如，电力变压器高压试验包括绕组绝缘电阻、铁芯及夹件绝缘电阻、绕组直流电阻、绕组电压比及极性、绕组交流耐压几个项目。在绕组绝缘电阻测量时，试验者可以在测量记录环境温湿度后，将被测绕组短路接地，并对被测设备充分放电。进而将各非被测绕组短路接地，促使被测绕组引出端短路，测量记录60s 绝缘电阻值。随后断开测量线并关闭兆欧表，对被测绕组回路对地放电，测量其他绕组；在铁芯及夹件绝缘电阻测试时，试验者可以在测量环境温湿度后，利用2500V 兆欧表，利用地线端子连接变压器外壳、接地线，并利用绝缘把手促使火线、被测变压器铁芯相连接，连续测量60s，记录绝缘电阻值，随后关闭兆欧表，并进行被测电力变压器铁芯放电操作[5]。

一般绝缘电阻值、出厂值应无显著差异（低于500MΩ），若出现过低或过高情况，应进一步处理；在绕组直流电阻测量时，试验者可以利用变压器直流电阻测试仪，在根据试验原理接线图完成直流接线后，经测试线完成测量设备、被测绕组可靠连接，开始测量并记录数值。测量完毕后，对被测绕组进行充分放电。需要注意的是，在绕组直流电阻测量时，应利用电阻温度常数，将测量值换算到同一交接试验时变压器环境温度下的电阻值；在绕组电压比及极性测量时，试验者可以根据接线图准确连接变压比测试仪、被测变压器的高压绕组与低压绕组，并根据被测电力设备型号以及铭牌参数，设置参数，获得被测变压器变压比、极性、接线级别，最终得出的变压器额定分接电压比偏差应小于±0.5%；在绕组交流耐压试验时，试验者可以直接根据规定工频电压调整调压器、升压器，在60s 内完成耐压测试。一般试验中电力设备应无击穿、闪络现象，且绝缘电阻值维持恒定。

5 电力设备高压试验的安全保障措施

5.1 可靠接地

在电力设备高压试验中，试验设备、被测试设备接地对试验环境安全具有直接影响，一旦接地错误或接地不良，将对试验者人身安全造成威胁。特别是在对干扰要求较高的高压试验开展时，试验者应避免同时将试验电力设备保护接地、工作接地连接在电源工作接地上，对于被试验设备（耦合电容器、电压互感器等电容性设备），试验者可直接将线路、电压互感器连接。若电力设备接地开关接触不良，则需要在保证试验接地系统良好的前提下，控制接地电阻小于0.5Ω。即将试验环境视为特殊等电位体，将试验环境内设备外壳、金属仪器良好接地，并标注接地点位置，避免试验中人员触电。需要注意的是，因兆欧表L 端、E 端子接线无法对调，利用兆欧表测量电力设备绝缘电阻时，试验者应连接L 端子、被测试设备与大地绝缘导电部分，E 端子则与被测试设备接地端相连接，避免将兆欧表、被测试设备铰接或拖地。

除试验设备接地不可靠外，结束试验时或变更试验接线时未断开电源，均易对试验者人身安全造成威胁。在结束试验后，试验者应将试验临时电源接线拆除，并检查被测试电力设备上是否存在试验用导地线、工器具遗留，确认无误后，将被测试设备一次接线与二次接线恢复到正常水平。随后清点试验仪器工具，打扫试验场地，并将安全围栏拆除。

5.2 防感应电压及放电反击

在电力设备高压试验中，感应电压是威胁操作者安全的又一因素，多出现在试验设备和其他设备之间。为防止感应电压，试验者可将试验设备与其他设备、仪器进行短接后可靠接地。可靠接地主要是根据试验要求，在专门的短路接地系统或短路接地井内，进行操作。考虑到电力设备高压试验多处于封闭六面屏蔽体环境，瞬间放电现象发生概率较高。为避免瞬间放电威胁操作者人身安全，试验者可以将15m 及以上长度的金属管增设到试验环境内高压电缆上，并将高压电缆埋入地下敷设。同时，每间隔5m 与接地极连接，形成良好的防放电反击环境。特别是在交流耐压试验过程中，因电压处于较高水平，周边设备易产生感应电压，试验者应在被测试设备非破坏性试验符合标准后，控制每秒升压值在试验电压的2%以内。

5.3 控制安全影响因素

5.3.1 选择适宜环境

5.3.2 加强人员管理

在电力设备高压试验中，除了防止电力设备运行负载超标、短路情况外，试验人员还需要考虑绝缘材料与绝缘油在电火花或高温环境下发生的膨胀、分解致气化、外壳爆炸现象。

除此之外，试验者进入现场不佩戴安全帽或穿着绝缘鞋，或者与带电设备距离过近、未设置安全围栏致使非试验人员进入现场以及登高作业防护不完全，均会引发人员伤害事故。因此，进入电力设备高压试验现场，试验人员应佩戴安全帽，并穿着绝缘鞋，同时执行工作票制度、工作许可制度、工作间断及终结制度，将遮拦、围栏装设到现场，悬挂“止步，高压危险！”的标志牌，并由专人监护，限制非高压试验者进入试验场地。在现场试验工作开展时，根据带电设备电压等级的差异，试验者应与带电体保持一定的安全距离。若需登高，试验人员应做好高空摔跤的安全措施。

整个试验过程中，试验人员应保持高度集中的注意力，规避异常事故出现。一旦出现异常事故，则试验人员应第一时间停止试验，追踪原因并消除后继续进行试验。特别是在外接直流电源试验时，试验人员应规避串入运行直流系统。

5.3.3 加强设备管理

试验设备是影响电力设备高压试验安全的重要因素之一。试验装置电源开关应选择具有显著断开点的双极刀闸，并配备过载保护装置。同时，在结束试验或变更接线后，试验人员应对被测试设备进行充分放电。如在绝缘电阻测量后，试验人员应将加压设备调压器归到零位，进而短卡电源侧道闸，同时在试验设备、加压设备输出端进行放电接地。

综上所述，电力设备高压试验的科学开展，可以综合评估设备工作性能，增强电力设备性能可靠性，降低故障发生率。因此，试验人员应根据电力设备高压试验流程，利用恰当仪器与技术，检测泄漏电流、绝缘电阻与局部放电、介质损耗、交流耐压情况。同时，由于电力设备高压试验过程中蕴含着诸多风险因素，试验人员应注重试验前期、中期、后期风险因素控制，为电力设备高压试验操作的顺利进行提供依据。