淺談電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)及其試驗(yàn)設(shè)備的選擇
關(guān)鍵詞：預(yù)防性試驗(yàn)　試驗(yàn)設(shè)備　選擇
一， 什么是電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)？
電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)是指對(duì)已投入運(yùn)行的設(shè)備按規(guī)定的試驗(yàn)條件（如規(guī)定的試驗(yàn)設(shè)備、環(huán)境條件、試驗(yàn)方法和試驗(yàn)電壓等）、試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)周期所進(jìn)行的定期檢查或試驗(yàn)，以發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中電力設(shè)備的隱患、預(yù)防發(fā)生事故或電力設(shè)備損壞。它是判斷電力設(shè)備能否繼續(xù)投入運(yùn)行并保證安全運(yùn)行的重要措施。
目前，我國(guó)電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程的內(nèi)容實(shí)際上超出了預(yù)防性試驗(yàn)的范圍，它不僅包括定期試驗(yàn)，還包括大修、小修后的試驗(yàn)及新設(shè)備投運(yùn)前的試驗(yàn)。
二， 電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)方法和項(xiàng)目主要有哪些？
當(dāng)然，依據(jù)不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)就有不同的項(xiàng)目范圍，有按對(duì)電力設(shè)備絕緣的危害性劃分的、有按停電與否劃分的還有按測(cè)量的信息劃分的等等，但是無論怎樣劃分，那些試驗(yàn)項(xiàng)目和主要的試驗(yàn)方法及手段是一至的。下面我們就以對(duì)電力設(shè)備絕緣的危害性進(jìn)行劃分，可以分為非破壞性試驗(yàn)和破壞性試驗(yàn)兩種。
非破壞性試驗(yàn)是指在較低電壓（低于或接近于額定電壓）下進(jìn)行的試驗(yàn)。主要指測(cè)量絕緣電阻、測(cè)量泄露電流、測(cè)量介質(zhì)損耗因數(shù)以及測(cè)量電量分布等等。
破壞性試驗(yàn)是指在高于工作電壓下所進(jìn)行的試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)在電力設(shè)備絕緣上施加規(guī)定的試驗(yàn)電壓，考驗(yàn)在此電壓下的耐受能力，因此也稱耐壓試驗(yàn)。它主要是指交流耐壓試驗(yàn)和直流耐壓試驗(yàn)。因?yàn)檫@類試驗(yàn)所加電壓較高，對(duì)被試品的考驗(yàn)比較直接和嚴(yán)格，也有可能在試驗(yàn)過程中對(duì)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(shè)備及工具有哪些？
電力變壓器、發(fā)電機(jī)組、高壓開關(guān)、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(yán)格說來這樣一些設(shè)備和工具我國(guó)電力行業(yè)已經(jīng)制定了統(tǒng)一的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，那就是1996年9月25日發(fā)布1997年1月1日開始實(shí)施的《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》，標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為DL/T596—1996。
（2） 常用的試驗(yàn)設(shè)備有哪些？
上面我們就電力預(yù)防性試驗(yàn)方法和項(xiàng)目進(jìn)行了簡(jiǎn)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(duì)不同的被試設(shè)備和項(xiàng)目我們經(jīng)常需要使用的一些試驗(yàn)設(shè)備。
A）高壓兆歐表：用于測(cè)量被試設(shè)備的絕緣電阻，一般的情況下我們都是用普通搖表來測(cè)量，雖然簡(jiǎn)單，但是其工作強(qiáng)度大、速度慢，測(cè)量范圍也有一定的局限性。現(xiàn)在市面上有了更先進(jìn)的測(cè)試儀表，不用手搖，可象手機(jī)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(dòng)強(qiáng)度小，是普通搖表的理想替代品。
B）直流電阻測(cè)試儀：用以測(cè)量被試品的直流電阻。以前我們用電橋來測(cè)量直阻，使用過的人都知道相當(dāng)麻煩，勞神費(fèi)力，現(xiàn)在的直流電阻測(cè)試儀測(cè)試方法簡(jiǎn)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(chǎng)。其基本原理就是運(yùn)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(fù)載兩端的壓降而獲得負(fù)載的直流電阻。
C）高壓試驗(yàn)變壓器：該設(shè)備的運(yùn)用相當(dāng)廣泛，主要運(yùn)用于高壓運(yùn)行設(shè)備的泄露試驗(yàn)和交直流耐壓試驗(yàn)。也可對(duì)我們常用的絕緣工具進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，比如絕緣墊、絕緣鞋、絕緣手套、絕緣桿等等。常用的電壓等級(jí)有50KV、100KV、150KV、200KV、250KV、300KV等，常用的容量等級(jí)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(jí)和容量大小進(jìn)行定制。目前市面上的高壓試驗(yàn)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(diǎn)是生產(chǎn)成本相對(duì)較少、散熱性強(qiáng)、易于密封、維修方便，但相對(duì)于氣變和干式變要重一些。氣體變壓器的主要特點(diǎn)是重量輕，移動(dòng)更方便，其缺點(diǎn)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(yàn)變壓器的特點(diǎn)是防潮性能更好、重量更輕，但其散熱性較差，維修成本相當(dāng)高。不管什么變壓器都需要一個(gè)與其配套的控制設(shè)備來控制它，一般都有相應(yīng)的配套控制臺(tái)或控制箱，這些控制設(shè)備一般都有調(diào)壓輸出功能、過流保護(hù)功能、耐壓計(jì)時(shí)功能。當(dāng)然，這些功能如果是電動(dòng)控制臺(tái)的話，還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)升降壓、自動(dòng)耐壓計(jì)時(shí)、過流自動(dòng)降壓、耐壓計(jì)時(shí)到報(bào)警等功能。
D）升流器：實(shí)質(zhì)上是一種特殊的變壓器，短時(shí)制主要運(yùn)用于電流互感器的校驗(yàn)，斷路器的動(dòng)作形式試驗(yàn)等。長(zhǎng)時(shí)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(yàn)。
E）高壓開關(guān)機(jī)械特性測(cè)試儀：主要用于高壓開關(guān)的動(dòng)特性參數(shù)的測(cè)試。例如高壓開關(guān)的同期性、合分閘時(shí)間、彈跳、合分閘速度、動(dòng)觸頭行程及超程等參數(shù)的測(cè)定。
F）全自動(dòng)變比測(cè)試儀：用于變壓器繞組的變比、極性、組別的測(cè)試，以前通過變比電橋來測(cè)試，使用極不方便，功能也受到諸多限制，利用自動(dòng)變比測(cè)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(shù)輸出直流高壓，主要用于變壓器、發(fā)電機(jī)組、氧化鋅避雷、高壓電纜等的直流泄露和直流耐壓試驗(yàn)。
H）全自動(dòng)試油器：主要用于變壓器油的介電強(qiáng)度的測(cè)定。
I）氧化鋅避雷器測(cè)試儀：專門用于氧化鋅避雷器的相關(guān)參數(shù)的測(cè)定。
J）回路電阻測(cè)試儀：主要用于回路接觸電阻的測(cè)試，基本原理與直流電阻測(cè)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(hù)校驗(yàn)儀：主要用于各種繼電保護(hù)設(shè)備（比如電壓、電流、時(shí)間、中間等繼電器）的校驗(yàn)。
L）介質(zhì)損耗測(cè)試儀：主要用于鑒別電氣絕緣設(shè)備的污染、破裂、穿孔、老化和受潮等缺陷。
M）接地電阻測(cè)量?jī)x：廣泛運(yùn)用于測(cè)量各種電氣裝置的接地電阻以及低電阻的導(dǎo)體電阻的測(cè)量，還可以測(cè)量土壤的電阻率和地電壓。
N）變壓器損耗參數(shù)測(cè)試儀：主要用于測(cè)試變壓器的空載、負(fù)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(shí)質(zhì)上是工頻交流耐壓系統(tǒng)的新型替代品，對(duì)于某些較大的容性負(fù)載比如大型發(fā)電機(jī)組、電力電纜等，如果用普通的工頻交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備，不僅設(shè)備笨重，而且現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)電源也難以滿足試驗(yàn)要求，而運(yùn)用超低頻試驗(yàn)設(shè)備就能很好地解決這一矛盾，在同等負(fù)載條件下，其所需的試驗(yàn)容量只有工頻耐壓的五百分之一，因此可以大大縮小試驗(yàn)設(shè)備的體積和重量，使用起來更方便靈活。
另外，還有用于測(cè)量地網(wǎng)電阻的大型地網(wǎng)電阻測(cè)量?jī)x、測(cè)量變壓器有載分接開關(guān)系列參數(shù)的變壓器有載分接開關(guān)測(cè)試儀、以及專門用于測(cè)試各種互感器相關(guān)參數(shù)的全功能互感器綜合校驗(yàn)儀等等。
總而言之，現(xiàn)在運(yùn)用于電力預(yù)防性試驗(yàn)的高新設(shè)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(guān)設(shè)備簡(jiǎn)單談一下預(yù)防性試驗(yàn)的相關(guān)原理和試驗(yàn)方法
預(yù)防性試驗(yàn)的試驗(yàn)原則是先進(jìn)行非破壞性試驗(yàn)，對(duì)非破壞性試驗(yàn)所獲取的各種參數(shù)進(jìn)行綜合性分析并確認(rèn)可以進(jìn)行破壞性試驗(yàn)后，才能進(jìn)入破壞性試驗(yàn)程序，以免對(duì)被試設(shè)備造成重大損壞，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失！
比如我們現(xiàn)在要對(duì)一臺(tái)電力變壓器進(jìn)行再次運(yùn)行前的預(yù)防性試驗(yàn)，需要哪些試驗(yàn)設(shè)備，要做哪些試驗(yàn)項(xiàng)目呢？
《電力預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》第六項(xiàng)表5就詳細(xì)列出了電力變壓器所要做的相關(guān)試驗(yàn)項(xiàng)目。我們并不一一列舉，僅摘其中某些項(xiàng)目進(jìn)行說明。
首先，我們要用高壓兆歐表來測(cè)量變壓器繞組的絕緣電阻和吸收比，再用直流電阻測(cè)試儀來測(cè)量繞組的直流電阻，用變壓器全自動(dòng)變比測(cè)試儀（我公司產(chǎn)品型號(hào)為SGZB-12型）來測(cè)量繞組所有分接的電壓比，用變壓器損耗參數(shù)測(cè)試儀（我公司產(chǎn)品型號(hào)為SGBH型）來測(cè)量變壓器的空載電流和空載損耗、短路阻抗和負(fù)載損耗，用變壓器有載分接開關(guān)測(cè)試儀（我公司產(chǎn)品型號(hào)為SGBK）來測(cè)量有載分接開關(guān)的過渡電阻、切換時(shí)間等參數(shù)，用全自動(dòng)試油器（我公司產(chǎn)品型號(hào)為SGS-60/80型）來測(cè)量變壓器油的介電強(qiáng)度，用微電腦介質(zhì)損耗測(cè)試儀（我公司產(chǎn)品型號(hào)為SGJS-4C型）來測(cè)量繞組和電容性導(dǎo)管的介損值，用色譜分析儀對(duì)變壓器油中的溶解氣體進(jìn)行色譜分析。對(duì)上述所得試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行綜合分析確認(rèn)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(hào)為SGGF系列型）或者交直流高壓試驗(yàn)變壓器（我公司產(chǎn)品型號(hào)為YDJZ系列型）對(duì)變壓器的絕緣導(dǎo)管和繞組進(jìn)行直流泄露試驗(yàn)，zui后我們才能利用工頻交流高壓試驗(yàn)變壓器或超低頻高壓發(fā)生器（我公司產(chǎn)品型號(hào)為SGLFV -0.1Hz系列型）對(duì)變壓器進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。至此，電力變壓器的有關(guān)試驗(yàn)項(xiàng)目才宣告完成！
既然做電力設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)要用到高壓試驗(yàn)設(shè)備，那么根據(jù)不同的負(fù)載我們?nèi)绾蝸磉x擇試驗(yàn)設(shè)備呢？
1，高壓試驗(yàn)變壓器的選擇：
高壓試驗(yàn)變壓器的選擇無外乎兩個(gè)方面，即容量大小和電壓高低。高壓試驗(yàn)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(yán)格按照《試驗(yàn)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(yàn)變壓器?！　　?duì)于容量太大的被試品相應(yīng)地我們要選擇的試驗(yàn)變壓器的容量也會(huì)增大，這就意味著試驗(yàn)設(shè)備將會(huì)無比笨重，現(xiàn)場(chǎng)電源也難以滿足試驗(yàn)要求。針對(duì)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(yàn)容量滿足大容量被試品的試驗(yàn)要求，其本身重量輕，便于攜帶，而且對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)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(yàn)變壓器的理想替代品。我國(guó)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(yàn)方法》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)正在推廣這一方法，本儀器是根據(jù)我國(guó)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(jī)、電力電容器的交流耐壓試驗(yàn)之中。
成套的交直流高壓試驗(yàn)變壓器設(shè)備包括高壓試驗(yàn)變壓器、與其配套的操作箱或控制臺(tái)、以及與其相配的保護(hù)設(shè)備（比如保護(hù)水電阻、放電保護(hù)球隙架等）、濾波設(shè)備（比如高壓濾波電容）、測(cè)量設(shè)備（比如微安表、毫安表、交直流兩用分器）、放電設(shè)備（比如放電棒）因此，我們?cè)谶x擇試驗(yàn)設(shè)備時(shí)，根據(jù)不同的試驗(yàn)項(xiàng)目要合理地選擇試驗(yàn)設(shè)備的成套性。往往生產(chǎn)高壓試驗(yàn)設(shè)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(yīng)原理轉(zhuǎn)換低壓大電流的一種特殊變壓器。它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)低壓大電流源，主要用于電流互感器的檢驗(yàn)試驗(yàn)以及斷路器的動(dòng)作形式試驗(yàn)和大電流環(huán)境下的溫升發(fā)熱試驗(yàn)。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(shè)計(jì)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(guān)機(jī)械特性測(cè)試儀的選擇：
高壓開關(guān)機(jī)械特性測(cè)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(guān)機(jī)械特性測(cè)試儀是一種通用型智能化測(cè)試儀器，應(yīng)用光電脈沖技術(shù)，配以可靠的速度/距離傳感器，通過單片計(jì)算機(jī)的自動(dòng)處理與運(yùn)算來測(cè)量各種電壓等級(jí)的真空、六氟化硫、多油、少油等高壓開關(guān)的機(jī)械特性參數(shù)，而且操作簡(jiǎn)便，操作時(shí)，只需一次合分動(dòng)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(dòng)變壓器變比組別測(cè)試儀的選擇：
我公司生產(chǎn)的SGZB-12 型全自動(dòng)變壓器變比組別測(cè)試儀其基本原理是將較高的電信號(hào)加載到高壓繞組端，從低壓繞組端取樣信號(hào)，通過單片機(jī)的管理運(yùn)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(jī)對(duì)話界面和操作平臺(tái)，使用非常方便。能自動(dòng)測(cè)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(shì)，是變比電橋理想的替代品。
5，全自動(dòng)試油機(jī)的選擇：
我公司生產(chǎn)的SGS-60/80 型全自動(dòng)試油機(jī)的基本原理是通過一個(gè)全自動(dòng)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(cè)油樣的兩端，迫使油樣擊穿，同時(shí)單片計(jì)自動(dòng)檢測(cè)該擊穿值。如此循環(huán)往復(fù)，儀器可以連續(xù)多次檢測(cè)油樣的擊穿電壓并運(yùn)算出其平均值作為該油樣的擊穿電壓值。本儀器可以設(shè)定擊穿次數(shù)、靜置時(shí)間和攪拌時(shí)間，自動(dòng)顯示和打印測(cè)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(dòng)強(qiáng)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(shù)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(shè)備的直流泄漏和直流耐壓試驗(yàn)。本儀器還特設(shè)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(yàn)。該儀器具有設(shè)有過流、過壓以及零位啟動(dòng)保護(hù)功能，所以能有效保障人身和設(shè)備安全。該儀器體積小、重量輕，特別適合于現(xiàn)場(chǎng)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(cè)試儀的選擇：
我公司生產(chǎn)的SGBL-3 型氧化鋅避雷器測(cè)試儀是專為現(xiàn)場(chǎng)和試驗(yàn)室設(shè)計(jì)定做用于測(cè)試氧化鋅避雷器相關(guān)電氣參數(shù)的專用儀器，本儀器采用微電腦技術(shù)進(jìn)行控制和采樣，可以測(cè)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(qiáng)大的人機(jī)交換功能，而且能夠自動(dòng)顯示和打印測(cè)試數(shù)據(jù)。