10KV高压设备的预防性试验.docx

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10KV高压设备的预防性试验

10KV高压设备的预防性试验

刘雪峰

（迁安长白机械检修有限公司）

摘要：

针对预防性试验的作用对试验结果判断和分析中存在的问题，提出了解决办法。

关键词：

预防性试验的作用；试验结果；分析判断；解决办法

序言

随着钢铁企业的飞速发展，机组参数、系统电压等级逐步提高，电气设备的绝缘强度、系统过电压的限制水平对系统安全经济运行的影响日益突出。

据资料介绍，高压电网的各种故障多是由于高压电气设备绝缘的损坏所致，因此了解设备绝缘特性，掌握绝缘状况，不断提高电气设备绝缘水平是电力系统安全经济运行的根本保证。

高压电气设备在运行中必须保持良好的绝缘，为此从设备的制造开始，要进行一系列绝缘测试。

这些测试包括：

在制造时对原材料的试验、制造过程的中间试验、产品的定性及出厂试验、在使用现场安装后的交接试验、使用中为维护运行而进行的绝缘预防性试验等。

其中电气设备的交接试验和预防性试验是两类最重要的试验，中华人民共和国电力行业标准和国家标准：

DL/T 596—1996《电力设备预防性试验规程》和GB 50150-91《电气设备交接试验标准 》详细地介绍了各项试验的内容和标准。

对于迁钢公司，作为大型炼钢企业，主要以预防性试验为主，高压电器设备以10KV设备居多，每年1-2次的预防性试验，其根本目的是为了设备的安全，一切为设备稳定运行，保证生产。

检查设备的缺陷以及对试验结果的分析判断。

那么，如何观察设备的运行状况，还不能单纯的依赖于各种标准，应该根据设备的具体情况再做结论。

下面针对10KV高压设备的预防性试验，结合迁安长白机械检修公司几年来致力于迁钢电气设备的试验工作，总结出电气设备预防性试验的工作方法。

10KV设备的预防性试验在工厂中主要应用在绝缘预防性试验，和对综合继电保护装置装置的校验。

下面我对绝缘预防性试验的作用，和在试验过程中对几个问题的判断分析做一下简单探讨。

一、绝缘预防性试验的作用

电气设备绝缘预防性试验是保证设备安全运行的重要措施，通过试验，掌握设备绝缘状况，及时发现绝缘内部隐藏的缺陷，并通过检修加以消除，严重者必须予以更换，以免设备在运行中发生绝缘击穿，造成停电或设备损坏等不可挽回的损失。

绝缘预防性试验可分两大类：

一类是非破坏性试验或称绝缘特性试验，是在较低的电压下或用其他不会损坏绝缘的办法来测量的各种特性参数，主要包括测量绝缘电阻、泄漏电流、介质损失角正切值等，从而判断绝缘内部有无缺陷。

实验证明，这类方法是行之有效的，但目前还不能只靠它来可靠的判断绝缘的耐电强度。

另一类是破坏性试验或称耐压试验，试验所加电压高于设备的工作电压，对绝缘考验非常严格，特别是揭露那些危险性较大的集中性缺陷，并能保证绝缘有一定的耐电强度，主要包括直流耐压、交流耐压等。

耐压试验的缺点是会给绝缘造成一定的损伤。

1.绝缘电阻的测试

绝缘电阻的测试是电气设备绝缘测试中应用最广泛，试验最方便的项目。

绝缘电阻值的大小，能有效地反映绝缘的整体受潮、污秽以及严重过热老化等缺陷。

2.泄漏电流的测试

一般直流兆欧表的电压在2.5KV以下，比某些电气设备的工作电压要低得多。

如果认为兆欧表的测量电压太低，还可以采用加直流高压来测量电气设备的泄漏电流。

当设备存在某些缺陷时，高压下的泄漏电流要比低压下的大得多，亦即高压下的绝缘电阻要比低压下的电阻小得多。

测量设备的泄漏电流和绝缘电阻本质上没有多大区别，但是泄漏电流的测量有如下特点：

（1）试验电压比兆欧表高得多，绝缘本身的缺陷容易暴露，能发现一些尚未贯通的集中性缺陷。

（2）通过测量泄漏电流和外加电压的关系有助于分析绝缘的缺陷类型。

（3）泄漏电流测量用的微安表要比兆欧表精度高。

3.直流耐压试验

直流耐压试验电压较高，对发现绝缘某些局部缺陷具有特殊的作用，可与泄漏电流试验同时进行。

直流耐压试验与交流耐压试验相比，具有试验设备轻便、对绝缘损伤小和易于发现设备的局部缺陷等优点。

与交流耐压试验相比，直流耐压试验的主要缺点是由于交、直流下绝缘内部的电压分布不同，直流耐压试验对绝缘的考验不如交流更接近实际。

4.交流耐压试验

交流耐压试验对绝缘的考验非常严格,能有效地发现较危险的集中性缺陷。

它是鉴定电气设备绝缘强度最直接的方法，对于判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义,也是保证设备绝缘水平、避免发生绝缘事故的重要手段。

交流耐压试验有时可能使绝缘中的一些弱点更加发展，因此在试验前必须对试品先进行绝缘电阻、吸收比、泄漏电流和介质损耗等项目的试验，若试验结果合格方能进行交流耐压试验。

否则,应及时处理，待各项指标合格后再进行交流耐压试验,以免造成不应有的绝缘损伤。

5.介质损耗因数tgδ测试

介质损耗因数tgδ是反映绝缘性能的基本指标之一。

介质损耗因数tgδ反映绝缘损耗的特征参数，它可以很灵敏地发现电气设备绝缘整体受潮、劣化变质以及小体积设备贯通和未贯通的局部缺陷。

介质损耗因数tgδ与绝缘电阻和泄漏电流的测试相比具有明显的优点，它与试验电压、试品尺寸等因素无关，更便于判断电气设备绝缘变化情况。

因此介质损耗因数tgδ为高压电气设备绝缘测试的最基本的试验之一。

介质损耗因数tgδ可以有效的发现绝缘的下列缺陷：

（1）受潮；

（2）穿透性导电通道；（3）绝缘内含气泡的游离，绝缘分层、脱壳；（4）绝缘有脏污、劣化老化等。

二、试验问题的判断分析

10K设备的预防性试验是工厂供电、设备运行和维护的一个重要环节，是保证生产设备安全稳定运行的有效手段之一。

但是试验结果的正确分析是我们每个实验人员非常关心的问题，在预防性实验中极为重要。

对设备进行试验后，就应该对测量结果进行科学、认真、全面的分析，为提供合理的检修依据，以提高检修质量和设备的可靠性。

应不放过隐患，造成设备事故，又不误判断。

1.试验结果的判析中存在的问题

数次的试验经历证明，对试验结果的判析中存在很多的问题，高压供电设备都按《电力设备预防性试验规程》和《电气装置安装工程电气交接试验标准》的要求进行试验，但通常对测试数据的分析和处理注意不够，主要表现如下：

（1）忽视试验结果的正确性和合理性。

对设备试验后，要通过对比各种试验结果与以前的试验结果的变化关系检查和确认试验结果的正确性和合理性，只有试验结果正确合理，才能为进一步分析提供可靠依据。

（2）认为测试数据不超标就算合格。

有人认为测试数据不超过规程规定值就算合格的想法，这并非正确。

如某变电所在一台10KV主变压器套管试验中tgδ虽然偏大，但未超过规程规定值，就认为合格，而在继续运行中套管可能发生爆炸，造成变压器严重损坏重大事故。

在预试中规程规定的一些绝缘数据规定值，不论是参考值、注意值还是明确的规定值都是对众多设备大量试验以及绝缘事故统计分析后，并留有足够的安全裕度规定的，多数供电设备的绝缘变化都服从这样的统计规律。

因此，当设备的试验结果达到或超过规程的规定值时，应予以注意试验数据的变化趋势、运行条件等，分析试验数据既要注意“绝对值”也要注意“相对值”，不能简单套用规程规定值作为判断设备绝缘绝缘状况的唯一依据。

尤其接近规程规定值且历次数据有增长趋势者更要慎重处理。

要采用合理办法，与历史记录比，对试验结果综合分析。

（3）仅凭某一项试验结果就对设备绝缘状况作出结论。

目前在预防性试验中有仅凭某一项试验结果就对设备绝缘状况作出结论的情况，如介质损失tgδ合格就对设备下合格结论。

殊不知每一个试验数据只能反映某一特征，应将各个试验项目互为补充、互为结合评述了解一段时间变化和绝缘水平，则必须对多个试验项目历次试验取得的数据全面地综合分析，才能作出判断和结论。

如测量变压器的直流电阻，应结合油中溶解气体色谱分析、空载试验分析等试验分析，是被这些实践证明了的综合诊断变压器缺陷行之有效的办法。

（4）忽视环境条件的影响。

《规程》中明确指出，在进行与温度和湿度有关的试验时（如测量直流电阻、绝缘电阻、tgδ、泄漏电流等），应测量试品的温度和周围环境的温湿度。

进行绝缘试验时，被试品温度不应低于+5℃，户外试验应在良好的天气进行，且空气相对湿度一般不高于80％。

因为预防性试验的许多项目都与温度、湿度、气压等条件有关，例如：

绝缘电阻一般随温度和湿度上升而减小，泄漏电流随温度上升而增大等，为了对设备绝缘状况作出准确的判断，应对不同环境条件的结果进行可比的综合分析。

如在正确认定试验数据的基础上，应对各项试验结果进行综合分析比较，以异常参数为主线配合其他相应试验分析与该参数有关的其他因素（温度）的关系，进一步诊断绝缘缺陷。

如发现tgδ异常或泄漏电流异常，可通过介损与温度、介损与电压关系曲线或纵向比较泄漏电流与温度、泄漏电流与电压关系曲线以及其它试验辅之以判断。

（5）忽视试验人员素质的提高。

试验人员技术水平和工作经验是试验结果正确性和准确性的直接因素，因为具体操作试验设备和仪器也在一顶程度上影响测量结果，综合分析与判断这在很大程度上决定于试验人员的工作经验、理论水平、分析能力和对被试设备的结构特点了解程度。

所以试验人员必须加强基本功训练，提高试验技术水平，注意积累实践经验。

（6）忽视技术管理，试验资料档案的保管和资料的积累。

技术资料是掌握设备性能、分析绝缘劣化趋势、总结运行经验和检修经验的依据，对设备忽视建立台帐，如出厂说明书，交接试验记录和历次（年）试验报告的存档、管理，应该有一套归档办法，由主要设备到次要设备，逐渐建立积累和完善技术资料。

（7）忽视试验仪器性能和试验方法对试验结果的影响。

试验数据的准确性不仅与试验人员的技术水平和经验有关，还与采用的仪器和试验方法有关。

正确的绝缘分析建立在正确的试验结果的基础之上，而正确的试验结果来自于性能良好的试验仪器。

每一种试验仪器和试验方法都有自身的特点和局限性，在做绝缘分析时必须考虑这些特点和局限性。

比如兆欧表的输出容量对测量电容量较大的设备（如变压器、电缆）有影响，相应地也影响与绝缘电阻有关的吸收比和极化指数的测量结果，甚至可能得出完全谬误的试验数据。

目前有试验人员不重视这一点，对同一设备今年用手摇式兆欧表测量，明年用晶体管式或数字式测量。

这将给数据分析带来困难。

每种仪器由于精密度和抗干扰能力不一，测量误差不同，因此测出的数值也是不同的，为便于对比，应固定试验仪器，还应对试验仪器定期校验，以保证仪器的精确性。

此外试验方法对结果的影响也不容忽视，如直流电桥的型式和接线方式（正接还是反接）、直流泄漏电流试验中微安表在不同位置等等对测量都有重要影响，试验人员应根据现场情况采用正确合理的试验方法试验。

（8）忽视结合设备运行及检修情况分析试验数据。

不深入调查电气设备检修和运行情况，了解设备在运行中负荷变化、温度、周围环境和异常情况等资料，设备在检修过程中的问题和缺陷、处理及结果等等。

这不利于对试验数据的综合分析判断。

（9）忽视设备的电容量变化情况。

设备绝缘的电容量与充填绝缘介质密切相关，当设备的设计结构和尺寸确定后。

设备电容量不是一成不变的，当电容量变化时说明设备绝缘中存在不同程度的缺陷，测得电容型少油设备如套管的电容量比历史数据增大。

此时一般存在两种缺陷①密封不良进水受潮②套管内部游离放电烧坏部分绝缘层的绝缘；测得电容型少油设备如套管的电容量比历史数据减小，此时主要是漏油或漏胶导致设备内部进入了部分空气，因空气的介电常数ε≈1。

故使设备电容量减小。

因此综合分析判断绝缘状况时，不可忽视设备绝缘的电容量变化情况。

2.异常试验结果的分析判断

当试验结果出现异常值时，首先要认定试验结果是否正确无误，这包括重复试验或多次采样试验结果的分散性是否在允许误差范围内，以及不同测量结果的分析。

对前者如果分散性很大，则应想办法排除被试设备、试验设备和仪器、试验方法、环境以及人为因素的影响；对于后者则应作具体分析，而不应作轻率的判断，以免误判断。

为了能做到有重点地或加速处理缺陷，应根据设备结构特点，尽量做部件的分解试验，以进一步查明缺陷的部位或范围。

3.对试验数据的综合分析判断

对试验结果应进行综合分析和判断其方法是比较。

比较的内容为：

①应与历年各次试验结果比较即纵向比较；②与同类型设备、同一设备相间试验结果比较即横向比较；③与《规程》技术要求或其他相关试验结果比较，通过比较进行综合分析，特别注意缺陷的发展趋势，以作出判断。

要求不仅区别设备绝缘的不同情况（如新旧程度）而且因地制宜严格正确地执行规程要求。

结束语

对试验结果应当坚持科学态度，全面地、历史地进行综合分析，掌握设备绝缘性能的变化趋势和规律，得出正确判断，进一步指导设备运行和检修工作。

迁安长白机械检修有限公司刘雪峰

2008年8月20日

参考文献

【1】高压电气设备试验方法【M】.北京：

中国电力出版社，2001，

【2】DL/T596-1996.电力设备预防性试验规程【S】

【3】邬伟民.高压电气设备现场试验技术365问【M】.北京：

中国水利电力出版社，1996