淺談電力設備預防性試驗及其試驗設備的選擇
關鍵詞：預防性試驗　試驗設備　選擇
一， 什么是電力設備預防性試驗？
電力設備預防性試驗是指對已投入運行的設備按規(guī)定的試驗條件（如規(guī)定的試驗設備、環(huán)境條件、試驗方法和試驗電壓等）、試驗項目、試驗周期所進行的定期檢查或試驗，以發(fā)現(xiàn)運行中電力設備的隱患、預防發(fā)生事故或電力設備損壞。它是判斷電力設備能否繼續(xù)投入運行并保證安全運行的重要措施。
目前，我國電力設備預防性試驗規(guī)程的內(nèi)容實際上超出了預防性試驗的范圍，它不僅包括定期試驗，還包括大修、小修后的試驗及新設備投運前的試驗。
二， 電力設備預防性試驗方法和項目主要有哪些？
當然，依據(jù)不同的劃分標準就有不同的項目范圍，有按對電力設備絕緣的危害性劃分的、有按停電與否劃分的還有按測量的信息劃分的等等，但是無論怎樣劃分，那些試驗項目和主要的試驗方法及手段是一至的。下面我們就以對電力設備絕緣的危害性進行劃分，可以分為非破壞性試驗和破壞性試驗兩種。
非破壞性試驗是指在較低電壓（低于或接近于額定電壓）下進行的試驗。主要指測量絕緣電阻、測量泄露電流、測量介質(zhì)損耗因數(shù)以及測量電量分布等等。
破壞性試驗是指在高于工作電壓下所進行的試驗。試驗時在電力設備絕緣上施加規(guī)定的試驗電壓，考驗在此電壓下的耐受能力，因此也稱耐壓試驗。它主要是指交流耐壓試驗和直流耐壓試驗。因為這類試驗所加電壓較高，對被試品的考驗比較直接和嚴格，也有可能在試驗過程中對被試品的絕緣造成一定的損傷，因此而得名。
（1）各電力部門及工礦企業(yè)常用的設備及工具有哪些？
電力變壓器、發(fā)電機組、高壓開關、互感器、絕緣子、避雷器、電力電纜、電力電容、以及常用的絕緣工具（比如絕緣墊、絕緣鞋、絕緣手套、絕緣桿）等等。嚴格說來這樣一些設備和工具我國電力行業(yè)已經(jīng)制定了統(tǒng)一的試驗標準，那就是1996年9月25日發(fā)布1997年1月1日開始實施的《電力設備預防性試驗規(guī)程》，標準代號為DL/T596—1996。
（2） 常用的試驗設備有哪些？
上面我們就電力預防性試驗方法和項目進行了簡單的劃分，下面我們結(jié)合《規(guī)程》所規(guī)定的某些主要內(nèi)容來了解一下針對不同的被試設備和項目我們經(jīng)常需要使用的一些試驗設備。
A）高壓兆歐表：用于測量被試設備的絕緣電阻，一般的情況下我們都是用普通搖表來測量，雖然簡單，但是其工作強度大、速度慢，測量范圍也有一定的局限性?，F(xiàn)在市面上有了更先進的測試儀表，不用手搖，可象手機一樣充電備用，電子高壓輸出，只需一鍵OK，而且輸出穩(wěn)定，讀數(shù)直觀，勞動強度小，是普通搖表的理想替代品。
B）直流電阻測試儀：用以測量被試品的直流電阻。以前我們用電橋來測量直阻，使用過的人都知道相當麻煩，勞神費力，現(xiàn)在的直流電阻測試儀測試方法簡單，速度快，讀數(shù)直觀方便，而且有自備電源，特別適用于無源的現(xiàn)場。其基本原理就是運用歐母定理，該儀器輸出恒定的直流電流（目前有1A、2A、、10A、20A、40A不等）通過取樣負載兩端的壓降而獲得負載的直流電阻。
C）高壓試驗變壓器：該設備的運用相當廣泛，主要運用于高壓運行設備的泄露試驗和交直流耐壓試驗。也可對我們常用的絕緣工具進行耐壓試驗，比如絕緣墊、絕緣鞋、絕緣手套、絕緣桿等等。常用的電壓等級有50KV、100KV、150KV、200KV、250KV、300KV等，常用的容量等級有3KVA、5KVA、10KVA、15KVA、20KVA、25KVA、30KVA、40KVA、50KVA、100KVA、200KVA等等，也可根據(jù)被試品所需的電壓等級和容量大小進行定制。目前市面上的高壓試驗變壓器有油浸式變壓器、氣體變壓器、干式變壓器等幾種，其原理都一樣，只是絕緣介質(zhì)不同罷了。油浸式變壓器的絕緣介質(zhì)為變壓器絕緣油，其特點是生產(chǎn)成本相對較少、散熱性強、易于密封、維修方便，但相對于氣變和干式變要重一些。氣體變壓器的主要特點是重量輕，移動更方便，其缺點是散熱性要差一些、氣密性的要求要高一些、維修成本要高一些。干式試驗變壓器的特點是防潮性能更好、重量更輕，但其散熱性較差，維修成本相當高。不管什么變壓器都需要一個與其配套的控制設備來控制它，一般都有相應的配套控制臺或控制箱，這些控制設備一般都有調(diào)壓輸出功能、過流保護功能、耐壓計時功能。當然，這些功能如果是電動控制臺的話，還可以實現(xiàn)自動升降壓、自動耐壓計時、過流自動降壓、耐壓計時到報警等功能。
D）升流器：實質(zhì)上是一種特殊的變壓器，短時制主要運用于電流互感器的校驗，斷路器的動作形式試驗等。長時間工作制主要用于大電流電氣元件、電纜等的發(fā)熱溫升試驗。
E）高壓開關機械特性測試儀：主要用于高壓開關的動特性參數(shù)的測試。例如高壓開關的同期性、合分閘時間、彈跳、合分閘速度、動觸頭行程及超程等參數(shù)的測定。
F）全自動變比測試儀：用于變壓器繞組的變比、極性、組別的測試，以前通過變比電橋來測試，使用極不方便，功能也受到諸多限制，利用自動變比測試儀則可以很好地解決這一問題。
G）便攜式直流高壓發(fā)生器：本儀器利用高壓硅堆和高壓濾波電容的倍壓整流技術輸出直流高壓，主要用于變壓器、發(fā)電機組、氧化鋅避雷、高壓電纜等的直流泄露和直流耐壓試驗。
H）全自動試油器：主要用于變壓器油的介電強度的測定。
I）氧化鋅避雷器測試儀：專門用于氧化鋅避雷器的相關參數(shù)的測定。
J）回路電阻測試儀：主要用于回路接觸電阻的測試，基本原理與直流電阻測試儀相似，只不過該儀器根據(jù)《規(guī)程》要求，輸出100A的恒定直流電流，比直流電阻的輸出電流要大的多，現(xiàn)在也有要求200A輸出電流的。
K）繼電保護校驗儀：主要用于各種繼電保護設備（比如電壓、電流、時間、中間等繼電器）的校驗。
L）介質(zhì)損耗測試儀：主要用于鑒別電氣絕緣設備的污染、破裂、穿孔、老化和受潮等缺陷。
M）接地電阻測量儀：廣泛運用于測量各種電氣裝置的接地電阻以及低電阻的導體電阻的測量，還可以測量土壤的電阻率和地電壓。
N）變壓器損耗參數(shù)測試儀：主要用于測試變壓器的空載、負載損耗、空載電流、阻抗電壓等參數(shù)。
O）超低頻高壓發(fā)生器：它實質(zhì)上是工頻交流耐壓系統(tǒng)的新型替代品，對于某些較大的容性負載比如大型發(fā)電機組、電力電纜等，如果用普通的工頻交流耐壓試驗設備，不僅設備笨重，而且現(xiàn)場試驗電源也難以滿足試驗要求，而運用超低頻試驗設備就能很好地解決這一矛盾，在同等負載條件下，其所需的試驗容量只有工頻耐壓的五百分之一，因此可以大大縮小試驗設備的體積和重量，使用起來更方便靈活。
另外，還有用于測量地網(wǎng)電阻的大型地網(wǎng)電阻測量儀、測量變壓器有載分接開關系列參數(shù)的變壓器有載分接開關測試儀、以及專門用于測試各種互感器相關參數(shù)的全功能互感器綜合校驗儀等等。
總而言之，現(xiàn)在運用于電力預防性試驗的高新設備越來越多，在此就不一一列舉。
三， 結(jié)合我公司的一些相關設備簡單談一下預防性試驗的相關原理和試驗方法
預防性試驗的試驗原則是先進行非破壞性試驗，對非破壞性試驗所獲取的各種參數(shù)進行綜合性分析并確認可以進行破壞性試驗后，才能進入破壞性試驗程序，以免對被試設備造成重大損壞，造成不必要的經(jīng)濟損失！
比如我們現(xiàn)在要對一臺電力變壓器進行再次運行前的預防性試驗，需要哪些試驗設備，要做哪些試驗項目呢？
《電力預防性試驗規(guī)程》第六項表5就詳細列出了電力變壓器所要做的相關試驗項目。我們并不一一列舉，僅摘其中某些項目進行說明。
首先，我們要用高壓兆歐表來測量變壓器繞組的絕緣電阻和吸收比，再用直流電阻測試儀來測量繞組的直流電阻，用變壓器全自動變比測試儀（我公司產(chǎn)品型號為SGZB-12型）來測量繞組所有分接的電壓比，用變壓器損耗參數(shù)測試儀（我公司產(chǎn)品型號為SGBH型）來測量變壓器的空載電流和空載損耗、短路阻抗和負載損耗，用變壓器有載分接開關測試儀（我公司產(chǎn)品型號為SGBK）來測量有載分接開關的過渡電阻、切換時間等參數(shù)，用全自動試油器（我公司產(chǎn)品型號為SGS-60/80型）來測量變壓器油的介電強度，用微電腦介質(zhì)損耗測試儀（我公司產(chǎn)品型號為SGJS-4C型）來測量繞組和電容性導管的介損值，用色譜分析儀對變壓器油中的溶解氣體進行色譜分析。對上述所得試驗參數(shù)進行綜合分析確認合格后，我們可以利用直流高壓發(fā)生器（我公司產(chǎn)品型號為SGGF系列型）或者交直流高壓試驗變壓器（我公司產(chǎn)品型號為YDJZ系列型）對變壓器的絕緣導管和繞組進行直流泄露試驗，zui后我們才能利用工頻交流高壓試驗變壓器或超低頻高壓發(fā)生器（我公司產(chǎn)品型號為SGLFV -0.1Hz系列型）對變壓器進行交流耐壓試驗。至此，電力變壓器的有關試驗項目才宣告完成！
既然做電力設備的預防性試驗要用到高壓試驗設備，那么根據(jù)不同的負載我們?nèi)绾蝸磉x擇試驗設備呢？
1，高壓試驗變壓器的選擇：
高壓試驗變壓器的選擇無外乎兩個方面，即容量大小和電壓高低。高壓試驗變壓器的容量一般按被試品額定容量的千分之五來選擇，電壓的選擇則必須嚴格按照《試驗規(guī)程》所要求的電壓來選取。比如額定電壓為35KV的電力變壓器《規(guī)程》要求必須做到85KV左右，因此，我們可以選擇zui高輸出電壓為100KV的高壓試驗變壓器?！　　τ谌萘刻蟮谋辉嚻废鄳匚覀円x擇的試驗變壓器的容量也會增大，這就意味著試驗設備將會無比笨重，現(xiàn)場電源也難以滿足試驗要求。針對這種情況我公司開發(fā)研制了SGLFV -0.1Hz 超低頻高壓發(fā)生器，該儀器能以很小的試驗容量滿足大容量被試品的試驗要求，其本身重量輕，便于攜帶，而且對現(xiàn)場的試驗電源要求不高，只需220V的交流電源就可，目前該產(chǎn)品是普通工頻高壓試驗變壓器的理想替代品。我國電力部已委托武漢高壓研究所起草了《35KV及以下交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜超低頻（0.1Hz）耐壓試驗方法》行業(yè)標準，我國正在推廣這一方法，本儀器是根據(jù)我國這一需要研制而成的?？蓮V泛用于電纜、大型高壓旋轉(zhuǎn)電機、電力電容器的交流耐壓試驗之中。
成套的交直流高壓試驗變壓器設備包括高壓試驗變壓器、與其配套的操作箱或控制臺、以及與其相配的保護設備（比如保護水電阻、放電保護球隙架等）、濾波設備（比如高壓濾波電容）、測量設備（比如微安表、毫安表、交直流兩用分器）、放電設備（比如放電棒）因此，我們在選擇試驗設備時，根據(jù)不同的試驗項目要合理地選擇試驗設備的成套性。往往生產(chǎn)高壓試驗設備的廠家一般都有這樣一些配套產(chǎn)品，比如我們公司象這樣一些配件都是有的。
2，升流器的選擇：
升流器是將普通的電網(wǎng)電壓220V或380V通過電磁鐵芯的電磁感應原理轉(zhuǎn)換低壓大電流的一種特殊變壓器。它實質(zhì)上是一個低壓大電流源，主要用于電流互感器的檢驗試驗以及斷路器的動作形式試驗和大電流環(huán)境下的溫升發(fā)熱試驗。我公司生產(chǎn)的SLQ 系列升流器的輸出電流主要有500A、1000A、1500A、2000A、2500A 、3000A、4000A、5000A、6000A、10000A等幾種，輸出開口電壓主要為6V，也可以根據(jù)用戶要求設計生產(chǎn)開口電壓為8V、10V或12V的各種規(guī)格的升流器。輸出電流0至額定電流可調(diào)。
3，高壓開關機械特性測試儀的選擇：
高壓開關機械特性測試儀目前有好幾種規(guī)格，但其基本原理是一致的。我公司生產(chǎn)的SGKG-B4 型高壓開關機械特性測試儀是一種通用型智能化測試儀器，應用光電脈沖技術，配以可靠的速度/距離傳感器，通過單片計算機的自動處理與運算來測量各種電壓等級的真空、六氟化硫、多油、少油等高壓開關的機械特性參數(shù)，而且操作簡便，操作時，只需一次合分動作變可得到合分閘全部數(shù)據(jù)，并能顯示和打印全部波形及數(shù)據(jù)。
4，全自動變壓器變比組別測試儀的選擇：
我公司生產(chǎn)的SGZB-12 型全自動變壓器變比組別測試儀其基本原理是將較高的電信號加載到高壓繞組端，從低壓繞組端取樣信號，通過單片機的管理運算，從而獲取所需數(shù)據(jù)。該儀器采用大液晶屏顯示，全中文菜單提示操作，具有良好的人機對話界面和操作平臺，使用非常方便。能自動測試、打印、顯示變壓器繞組的變比、組別和極型等參數(shù)，具有變比電橋無法比擬的優(yōu)勢，是變比電橋理想的替代品。
5，全自動試油機的選擇：
我公司生產(chǎn)的SGS-60/80 型全自動試油機的基本原理是通過一個全自動控制的高壓變壓器輸出高壓，并將此連續(xù)高壓施加到待測油樣的兩端，迫使油樣擊穿，同時單片計自動檢測該擊穿值。如此循環(huán)往復，儀器可以連續(xù)多次檢測油樣的擊穿電壓并運算出其平均值作為該油樣的擊穿電壓值。本儀器可以設定擊穿次數(shù)、靜置時間和攪拌時間，自動顯示和打印測試數(shù)據(jù)，使用非常安全方便，大大提高工作效率，減輕勞動強度。
6，便攜式直流高壓發(fā)生器的選擇：
我公司生產(chǎn)的ZGF 系列便攜式直流高壓發(fā)生器，其基本原理是利用倍壓整流技術輸出直流高壓，它由控制箱和直流高壓發(fā)生裝置組成，適用于氧化鋅避雷器、電纜、電力變壓器等電氣設備的直流泄漏和直流耐壓試驗。本儀器還特設了0.75U1mA電壓鎖存功能,所以特別適用于做氧化鋅避雷器的直流耐壓和泄漏電流試驗。該儀器具有設有過流、過壓以及零位啟動保護功能，所以能有效保障人身和設備安全。該儀器體積小、重量輕，特別適合于現(xiàn)場使用。其輸出電壓有60KV、120KV、200KV、300KV等幾種，zui大泄漏電流有2mA、5mA、10mA等幾種。
7，氧化鋅避雷器測試儀的選擇：
我公司生產(chǎn)的SGBL-3 型氧化鋅避雷器測試儀是專為現(xiàn)場和試驗室設計定做用于測試氧化鋅避雷器相關電氣參數(shù)的專用儀器，本儀器采用微電腦技術進行控制和采樣，可以測試氧化鋅避雷器在工頻電壓下的全電流、三次諧波電流、阻性電流、容性電流及避雷器功耗等參數(shù)，采用大液晶屏顯示，全中文漢字提示操作，具有強大的人機交換功能，而且能夠自動顯示和打印測試數(shù)據(jù)。