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高压电气设备检测异常情况及解决策略探究

2023-09-09孙会杰齐家伟

现代工业经济和信息化 2023年6期
关键词:匝间电气设备电缆

孙会杰, 齐家伟

(1.甘肃电器科学研究院, 甘肃 天水 741018;2.甘肃省高低压电气研发检测技术重点实验室, 甘肃 天水 741018)

0 引言

为提高电能传输的稳定性,需要加强对高压电气设备的管控力度,开展设备检测活动,进行合理控制。当下针对高压电气设备检测异常情况,需要分析异常情况出现的原因,进行合理控制。

1 高压电气设备检测概述

高压电气应用在电能变换方面的设备有电压互感器、电流互感器、变压器、高电压整流等装置,具有电能切除功能的设备有断路器、隔离开关;拥有电能补偿作用的设备为电容器、电抗器;高压电缆、高压母线等设备拥有传输电能的作用。此类设备试验项目众多,交流耐压试验、绝缘电阻测量、机械特性试验、直流泄露试验、介质损耗试验、回路电阻测量、直流电阻测量等活动均为常见的设备试验项目。高压电气设备检测可以利用仪表设备、检测设备,确保高压电气设备可靠、稳定的运行,在设备超过一定阈值后,进行模拟实验活动。对高压电气设备进行检测活动,及时发现高压电气设备存在的隐患或故障,在第一时间提出解决措施,提高设备运行的可靠性与安全性[1]。

投运前期交接试验、出厂试验、型式试验、抽检试验、异常情况检测试验、投运环节预防性试验均为高压电气设备的检测活动。对于新改、新设计等高压电气设备,入挂网前期一般选择型式试验进行考核,在考核通过后才能可以挂网。投运中预防性试验可以及时发现运行设备存在的隐患,在设备故障预防方面有良好的作用。对设备进行监测与试验,可以掌握设备的运行情况,对设备进行合理控制,提高设备运行的稳定性,达到规避安全事故的目的。

2 基于试验方法问题的检测异常及解决办法

2.1 高压电缆耐压试验不合格

一般选择直埋敷设的方式处理高压电缆,电缆所在的环境较为恶劣,一旦端口受潮,难以提高设备的稳定性。高压电缆会受到外部环境的影响,难以使设备处于稳定的状态。如果没有认真对高压电缆进行试验,不能保证数据的准确性。高压电缆在连接端子周围电场强度会发生较大的变化。连接端子周边绝缘包裹附近,如果处置方式不当,会发生对地击穿的情况。导致该状况出现的原因,为电缆内部受潮,会降低电缆绝缘水平,测试数据不能达到规定标准。电缆耐压实验是一项拥有破坏性的放电实验,一旦出现异常情况,会降低绝缘性能,破坏电缆结构[2]。如果高压电缆采取直埋的方式,设备试验需要检查电缆的受潮情况,需要对新的电缆头进行绝缘包裹、防潮等操作,否则将会降低耐压试验数据的准确性。采用耐压试验测试高压电缆头,应该保证伞裙、防雨帽的整洁度,如果相关部位不干净,需要进行耐压试验,提高电缆端头外绝缘性能,保证电缆的安全性。

2.2 回路电阻测量不合格

高压开关动静触头间接触电阻一般依靠回路电阻测试,防止接触电阻受到环境因素或长期发热等因素影响,超出正常值烧坏设备。被测试的设备一般为隔离开关、断路器,在操作方式的影响下,提高开关设备、测试线钳口部位接触电阻值,不能保证回路电阻测量值的准确性。高压开关回路电阻测试期间,如果没有采用科学的手段,接线不牢靠,致电阻测量值与实际值存在较大误差[3]。高压开关动静触头电阻测试工作尤为重要,回路电阻测试需要按照规范要求进行,擦拭测试线钳口,防止该部位出现氧化层;测试线钳口选择开关连接部位,应该尽可能将其定在开关测试断口处。电阻测试需要从实际需求出发,以高压隔离开关为例,连接动静触头断口两端铜板,同时不能越过铜板连接隔离开关软母线。

2.3 变压器直流泄漏试验不合格

变压器直流泄漏试验应该达到电压条件,在此基础上测试绝缘泄漏电流。此种泄漏电流一般为微安级,如果在测试环节因测试方法引发问题,应该先检查裸露在外部的绝缘部位,如果该部位存在连线不牢固、伞裙脏污的情况,会降低变压器直流泄漏试验数据的准确性。对于变压器直流泄漏试验,为解决其试验不合格问题,应该加强对相间连线与伞裙脏污的控制工作,提高接线连接的可靠性,清洁伞裙部位,提高该位置的清洁程度。

2.4 试验仪器使用异常状况

试验仪器使用方法在应用环节可能受到一些因素干扰,会出现检测异常的情况。耐压试验数据一般反映高压测试线外皮绝缘状况,绝缘水平一般不会超过被测设备。对于此种情况,如果硬性加压,会击穿测试线。开展直流电阻试验活动,直流电阻测试电压一般较低,测试线接触并不牢固,在试验活动中选择100 A 或者200 A 的电流,在该级别电流下,测试线钳口连接处,连接接触面较小或者测试线不牢靠,可能出现放电烧伤的问题。在试验仪器中可能会出现异常的检测情况,为了规避此类事件,需要明确试验条件,一旦发现异常状况需要分析诱发因素。对于直流电阻试验环节,需要适当调整连接接触面积,提高测试线钳口部位的牢靠程度,否则会发生放电烧伤的情况。

3 高压电气设备检测异常情况的分析及解决办法

3.1 变压器直流电阻异常

测试变压器直流电阻时,一般以直流测试每一相线圈连同引线的电阻,比较各相数据与设计设计值。从比较结果可以反映分接开关、引线连接情况,及时掌握匝间绝缘状况。对于直流电阻测试结果偏小的情况,首先评估该问题是否由试验引起,排除试验方法后,致使直流电阻测试结果偏小的情况,可能与未按照时下温度换算测试结果有关,匝间短路也可能导致直流电阻测试结果偏小。匝间短路可以借助变压器变比测量试验掌握,高压低压额定电压比与变压器绕组匝间大致相同。在电阻测试活动中,匝间短路会使实际测量匝间变比与额定电压比存在较大偏差,也可以根据该特征判断匝间短路情况;直流电阻测试结果偏大,套管引线与绕组焊接不牢固、分接开关接触不良、绕组断裂等问题,会变相提高电阻测试值,致使测试值大于实际值。

3.2 高压熔断管异常问题

高压熔断管一旦发生异常状况,会立即发现异常情况。在高压熔断管故障排查方面,可以使用万用表测试高压熔断管电阻,及时发现异常情况。分析高压熔断管异常情况时,应该针对不同的表象查找原因,对于电阻无穷大的情况,熔断管熔丝已经熔断,对于电阻远远大于正常值的情况,也多受熔丝熔断影响。熔丝在熔断后,断口的间距较小,测试电阻与其他熔断器相比较大,在电流作用一段时间后,会对设备造成一定的损耗,变相的增加电阻。

测试高压熔断器电阻时,如果超过标准,需要快速更换装置,还需要检查其他设备,掌握设备运行情况,防止设备出现偏载状况。

4 结语

高压电气设备在检查活动中会出现很多异常情况,为了提高检测结果的可靠性,需要研究异常情况出现的原因,在此基础上提出应对方法。进行高压电气设备检测活动前,需要检查工艺和检测方法,确定相关方法不存在问题后,选择进行检测工作。被试设备受潮、仪器接线不牢固为常见的问题,会导致测试结果和实际情况出现较大偏差,对于测试环节出现的异常状况,需要基于测试原理进行推测,透过异常现象找到引发该现象的原因。

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