高压电力技术范例6篇

高压电力技术

高压电力技术范文1

【关键词】电力变压器;高压试验技术;电气设备

电气设备的各项性能和功能直接影响着电力系统运行情况。为有效确保电气设备的性能符合相关标准,有必要通过开展反复的试验来检验其各项安全性能。电气设备中的变压器起着升压和降压的重要作用,一般都是利用高压试验来对它的性能进行检测。

1 电力变压器的高压试验条件和方法

1.1 条件

在对电力变压器进行高压试验时,要尽可能地保证高压试验流程的规范性,同时要尽量提高实验结果的精确度。

(1)严格控制高压试验的温度和湿度

当高压试验是在户内进行的时候,必须采取严格措施对试验环境进行严格控制。电力变压器进行高压试验时,要注意对温度进行控制,保持温度在不超过40℃,也不低于-20℃的合理范围内,这个范围是当前公认的开展最佳温度范围。如果在电力变压器高压试验过程中发现其温度一直徘徊在25℃到30℃时就要及时采取相应措施对周围空气中的相对湿度进行有效控制,尽可能地使之不超过85%。保持高压试验的温度和相对湿度在相应范围内的重要性在于,它有助于提高试验效率,并保证试验结果的精确性。有时候电力变压器高压试验需要在户外进行,这时候对温度和相对湿度的控制难度比较大,为确保试验能顺利开展,必须要等到气候条件符合试验的所有要求后再进行。

(2)保证电力变压器的绝缘性

当电力变压器高压试验是在户外进行的时候,必须采取措施切实保证电力变压器的绝缘性,具体而言,首先要确保试验环境的温度和相对湿度符合试验要求,同时还要采取相应措施对污垢等进行严格控制,尽可能地防止电力变压器的绝缘性能受到它们的损害。

(3)有效控制额定容量与电压,确保充分散热

在对电力变压器进行高压试验时,不仅需要注意试验环境和电力变压器的绝缘性,更重要的是要采取必要措施对额定容量进行严格控制,在这个过程中也要对电压采取相同的措施,这样可以保证它们能充分散热,有效预防出现额定容量与电压超标的情况,最终起到保证电力变压器安全的作用。

1.2 方法

在进行电力变压器高压试验时,所采用的试验方法的科学性、有效性如何,直接影响到了试验效果的规范化和准确性,因此,试验方法必须得到重视。电力变压器高压试验的方法通常可以分为两部分:

(1)常规试验

首先是按照相应的接线原理接好线路,接着再进行全面的检查,这样可以有效保证接线的准确性。然后是接通电源,并开始按照相应的试验操作流程进行操作,在这个过程中要随时完整地记录试验数据。试验完成后要及时关掉所有仪器设备并切断电源。

(2)交流耐压试验

进行交流耐压试验前首先要根据相关接线原理接线,接着再对其进行全面的检查,以便有效确保接线的准确性。然后是检查控制箱中调压器的规范度,检查的目的在于确保它有被调到“零”位。上面这些步骤完成后就可以开始进行试验了,当电源接通后后,就可以直接按下启动按钮,在红色指示灯亮起后等待升压,在这个过程中,要注意采取相应的措施来保证升压的速度符合相关的标准。当电力变压器高压试验完成后,要及时将电压调到“零”位,并按下停止按钮和切断电源,做完以上步骤后,还要记得解开电力变压器与控制箱的引线。

2 电力变压器高压试验影响因素分析

2.1 温度因素的影响分析

当变压器周围的温度开始上升时,会导致其绝缘吸收比出现下降;而如果环境温度降低,它的绝缘吸收比则会不断上升,当然,上面说的是一般的情况,有时候有的变压器并不遵循上面的规律。因此,进行温度分析时要灵活一些,不要过于绝对。

2.2 泄漏电流与试验电压极性的影响分析

变压器的外皮是造成绝缘受潮的主要因素。当正极性的电压加在变压器的绕上时,会使得其周围的电场产生排斥带正电水分子的现象,并迫使其转移到变压器的外壳上,当这时候变压器内部通电后,电流流量和以前相比将明显减少。当把负极性加在变压器的绕组上以后,会导致带电水分子被电场排斥,最后被迫进入到变压器外壳,这时候如果变压器内部通电的话,电流流量和刚才相比将有明显的增加。

2.3 升压速度的影响

虽然通常情况下升压速度不会影响泄漏电流,但实际上,在开展相关试验的过程时中还是会产生一些影响的。这时候容量越大的变压器所受的影响会越严重,因此,要在实际测量中把握方法,保证测量结果的可靠性。

3 电力变压器高压试验的内容

通常情况系电力变压器的高压试验内容都包含以下几项:

3.1 绝缘电阻的测量

绝缘电阻的测量虽然从技术上来说非常简单,但它的作用不容小视。通过这一试验,可以有效了解电力变压器绝缘的过热老化情况,同时还可以了解到电力变压器的受潮程度。由于周围环境温度超过35℃及后,会对高压试验效果会造成一定的影响,因此,进行高压试验时必须要求周围环境的温度、相对湿度都符合相关的试验要求,确保试验的可行性。

3.2 直流电阻的测量

通过直流电阻的科学测量,可以了解到变压器的相关状态。另外,通过直流电阻的测量还可以及时、准确地判断调压开关档位的正确性。

3.3 变压比的测量

变压比的测量是电力变压器高压试验的关键环节,作用非常大。它通常用来检查绕组各个分接的电压比,了解它有没有处在合理范围。同时,通过变压比的测量还可以有效判断分接开关连接的正确性等。

3.4 泄露电流的测量

泄露电流的测量主要目的是检验电力变压器质量。当变压器加上直流高压时,这时候如果在低压条件下测到的泄露电流明显超过在高压条件下的泄露电流,就可以肯定这时候的变压器低压绝缘电阻会大于高压绝缘电阻,造成这种情况的原因通常是变压器的防漏功能发生故障,这时候就要停止开展高压试验。

3.5 介质损耗因数的测试

介质损耗因数的测试的主要作用在于检查变压器的受潮情况。当它测量介质损耗角正切值时,一般情况下需要和套管的测量一起进行,不过在特殊情况下也可分开进行试验。

3.6 交流耐压的试验

这个试验主要是用来检查绝缘强度的情况,这样可以有效预防安全事故的发生。

3.7 变形试验

当变压器绕组发生变形时,不同的变压器反应并不完全相同,部分变压器会马上发生故障,不过大部分的变压器都还可以继续运行一段时间。由于这时候的绝缘距离已经发生了变化,因此当变压器遇到过电压时,绕组会发生匝间击穿,在这个过程中变压器会遭损坏,进而对电网的安全运行造成了安全隐患。

4结语

通过上面的论述我们可以清楚地看到,在进行电力变压器高压试验时,必须选取科学、合理的试验条件和试验方法,同时还要保证试验过程中的安全设计符合相关的标准,确保试验的顺利开展并获取必要的试验数据,最终实现科学判定变压器性能的目的。

参考文献:

[1]游书均.电力变压器高压试验浅析[J].中国新技术新产品,2012(17).

高压电力技术范文2

关键词:高压;电力电缆;设计技术

中图分类号:TM247文献标识码: A

引言

目前,随着我国经济的不断发展,电力事业作为国民经济的重要组成部分也得到了一定程度的发展,对于我国社会生产有着重要的促进作用。高压电力电缆是电力中不可缺少的重要组成部分,所以,为了更进一步的促进电力事业的进一步发展,高压电力电缆的设计就显得极为重要。在高压电力电缆的设计中,由于其重要性,就必须加强高压电力电缆设计技术,从而完善电力系统,促进电力事业的进一步发展和进步。

一、高压电力电缆护层的选择

1、交流系统单芯电力电缆,当需要增强电缆抗外力时,应选用非磁性金属铠装层,不得选用未经非磁性有效处理的钢制铠装。

2、在潮湿、含化学腐蚀环境或易受水浸泡的电缆,其金属层、加强层和铠装上应有聚乙烯外护层,水中电缆的粗钢丝铠装应有挤塑外护层。

3、在人员密集的公共设施,以及有低毒阻燃性防火要求的场所,可选用聚氯乙烯或乙丙橡胶等不含卤素的外护层。防火有低毒性要求时,不宜选用聚氯乙烯外护层。

4、除-15 ℃以下低温环境或药用化学液体浸泡场所,以及有低毒阻燃性要求的电缆挤塑外护层宜选用聚乙烯外,其他可选用聚氯乙烯外护层。

5、用在有水或化学液体浸泡场所的6~35 kV或35 kV以上交联聚乙烯电缆,应具有符合使用要求的金属塑料复合阻水层、金属套等径向防水构造。敷设于水下的中、高压交联聚乙烯电缆应具有纵向阻水构造。

6、电缆外护层选择。电缆的外护层主要有PE护层和PVC护层两种。PE护层的力学性能及电气性能要比PVC护层好,它具有施工方便的特点,然而没有阻燃性能,主要用于直埋以及穿管敷设。PVC护层具有阻燃性能,则适于明敷。为了电缆的维护与试验方便,外护层外要具备一层外电极。外电极能够随外护套一起挤出【1】。

二、电力电缆接地方式

电力安全规程规定:电气设备非带电的金属外壳都要接地,因此电缆的铝包或金属屏蔽层都要接地。高压电缆线路安装时,应该按照GB50217―2007《电力工程电缆设计规程》的要求,单芯电缆线路的金属护套只有一点接地时,金属护套任一点的感应电压不应超过50~100 V,并应对地绝缘【2】。如果大于此规定电压时,应采取金属护套分段绝缘或绝缘后连接成交叉互联的接线。为了减小单芯电缆线路对邻近辅助电缆及通信电缆的感应电压,应尽量采用交叉互联接线。在电缆长度不长的情况下,可采用单点接地的方式。为保护电缆护层绝缘,在不接地的一端应加装护层保护器。

1、护套两端接地

66 kV及以上电压等级XLPE单芯电缆金属护套上的感应电压与电缆的长度和负荷电流成正比。当电缆线路短,传输功率小时,护套上的感应电压也会非常小。护套的两端接地通路后,护层中的环流就会比较小,就会造成不明显的损耗,这样对于电缆的载流量产生的影响比较小。当电缆线路短,利用小时数低,而且传输容量大时,电缆线路能够采用护套两端接地的方式。

2、护套一端接地

若电缆线路能够达到500米或者以下的长度,电缆护套就能够采用一端直接接地(通常在终端头位置接地),另一端经保护器实现接地,如此一来,护套不会形成回路,对于护套上的环行电流就可以有效减少甚至消除,从而提高电缆的输送量。为了确保人身安全,非直接接地一端护套中的感应电压不能够大于50 V,倘若电缆端头处的金属护套用玻璃纤维绝缘材料覆盖,电压就能够提高到100 V。护套一端接地的电缆线路,需要安装一条导体,该导体沿着电缆线路平行敷设,确保导体两端接地,也将这种导体称之为回流线。

3、护套中点接地

电缆线路采用一端接地感到太长时,可以采用护套中点接地的方式。这种方式是在电缆线路的中间将金属护套接地,电缆两端均对地绝缘,并分别装设一组保护器。每一个电缆端头的护套电压可以允许50 V, 因此中点接地的电缆线路可以看做一端接地线路长度的两倍。

4、护套交叉互联

比较长的电缆线路(大于1 km及以上时)就能够采用护套交叉互联方式。这主要是把电缆线路分成若干段,再把每一段分成长度相等的小段,然后在每小段之间安装绝缘接头。三相之间采用同轴引线通过接线盒进线实现换位连接。绝缘接头处要安装一级保护器,每一大段的两端护套分别互联接地。

三、高压电力电缆的敷设

首先要了解敷设现场,主要包括隧道、直埋、沟道和水下等,其次还要了解敷设总长度、各转弯点位置、工井位置、上下坡度以及地下管线位置等因素。电缆线路总长度设置要首先检查线路是否有预留位置。为了确保电缆运行的可靠性,要尽可能的减少电缆接头。而高压电缆,也就是35 kV及以上电压等级电缆,就需要采用假接头形式来完成交叉互联,不仅不会破坏导体的连接性,还能够很好的提高电缆输电能力。电缆盘旋转的最佳位置在转弯处、接头处和上下坡起始点,若是66 kV及110 kV电缆的敷设就要将牵引机考虑在内。再者还要对各转弯处电缆的弯曲半径的要求进行严格测量。电缆中间接头处的防水处理必不可少,这对于防止XLPE电缆在局部高电场作用下发生树枝化老化而最终导致绝缘击穿非常重要。 XLPE电缆的接头低于原电缆护套,尤其是中低压电缆,由于没有金属护套,密封处如果进水,将会使得绝缘部分直接暴露在水中【3】。而高压电缆的接头即使具备了金属护套,但是金属护套的连接处还有一些不足之处。所以,要慎重进行接头位置的选择,要根据实际情况做好防水工作,尤其是接头位置的防水,尽量在电缆沟道与直埋处采取相关措施进行防水,从而确保高压电力电缆敷设的科学性和合理性。

四、高压电力电缆及其附件的布置与安装

1、电缆中间接头

电缆中间接头一般采用的是整体预制,它的接头可以分为两种:直通中间接头和绝缘中间接头,这两种接头的外壳都是玻璃钢,可防水。一般在电缆接头的地方都设置了专用的电缆接头工井。接头工井一般规格是20米或10米长,主要是方便电缆的蛇形敷设和伸缩安装。一般电缆接头首先是放在沙袋上固定,在完成施工作业之后再充沙填埋。

2、电缆终端的选择与连接

电缆终端一般可以分为三种:干式硅橡胶终端、瓷套式终端以及GIS终端。这三种终端方式运用的地方也不同,其中干式硅橡胶终端一般是用在架空线路与电缆相连接时电缆上铁塔,此时就需要采用合理的固定方式固定好终端和电缆,通常采用的方式就是首先用绝缘子串将电缆终端拉直之后再将其固定在铁塔横担的中间。瓷套式终端一般是用在敞开式变电站进线构架的地方,而GIS电缆终端则是用在G IS变电站内。目前我国电缆T接头使用技术还不够成熟,如果几回电缆线路需要T接时,那么就可以直接建一个T接房,然后用干式硅橡胶终端或导线将瓷套式终端进行T接。为了防止导线的动力使硅橡胶终端弯曲,损坏电缆终端和造成安全事故,在使用干式硅橡胶终端进行T接时,就需要采用硬连接方式。

3、避雷器的选型及安装

避雷器的选型需要根据工程实际情况和避雷器的选型相关规定来选择,在铁塔和高压单芯电缆相连接的地方一般都需要装设避雷器。

结束语

综上所述,本文主要从高压电力电缆护层的选择、电力电缆接地方式、高压电力电缆的敷设以及高压电力电缆及其附件的布置与安装等方面,对高压电力电缆的设计技术要点进行了分析研究,对于电力电缆的发展和进步有一定的借鉴意义,为高压电力电缆的科学性和合理性提供了基础,也在一定程度上促进了电力事业的发展。

参考文献:

[1]刘宝生,贾忠,杜永香. 高压电力线对通信线路影响的计算[J]. 宁夏电力,2005,S1:98-100.

高压电力技术范文3

关键词:电缆故障、低压脉冲、冲闪、二次脉冲、测试

随着城乡一体化进程,城市改造的不断深入,电力电缆日益增多,电缆故障对供电可靠性的影响越来越大,因而迅速准确地探测故障的位置对及时恢复供电有着重要的意义。在电力系统中,电力电缆有着举足轻重的作用,如何准确、快速查找电缆故障,消除电缆故障,保证供电可靠性至今仍是一项重要课题。

一、电缆故障原因

1、生产质量问题:病态电缆投入电力系统。

2、电缆施工质量问题:电缆在安装施工过程中,没有按照有关电缆的安装要求施工,如凭施工经验对电缆的敷设工艺进行任意更改。

3、电缆接头的制作问题:制作中俭省步骤,任意更改电缆接头的工艺尺寸。

4、电缆的运行问题:如电缆运行环境恶劣、电缆长期过负荷运行等。

5、外力破坏:电缆敷设时造成的外力破坏或施工后的外力破坏。

二、判断电力电缆故障性质

1、用摇表(兆欧表)进行电缆绝缘测试。但仅仅只进行电缆绝缘测试,就对电缆故障性质进行判定是不够的,当发现电缆绝缘较低时,我们还应该对电缆进行直流耐压。

2、用钳型电流表测试电缆的导通性及绝缘电阻。当电缆故障时,当兆欧表显示绝缘电阻为0兆欧时,此时由于兆欧表的分辨率较低(为兆欧级),仅用兆欧表不能测准绝缘电阻的真实值,要用钳型电流表对电缆进行再次测试。

三、故障性质分类、测试、精确定点方法选择

1、低阻故障——电缆有一芯或多芯对地绝缘电阻低于几百欧姆的故障。这种故障通常用低压脉冲法测距,对于低压脉冲法而言,一般情况下能清楚识别出故障点的就是低阻故障。该类故障精确定点方面到目前为止没有十分有效的定点方法。

2、开路故障——电缆有一芯或多芯断开,该类故障多表现为电缆被盗或铝芯电缆上。这种故障通常用低压脉冲法直接测出故障点,也可以用冲闪法和二次脉冲法。精确定点用声磁同步法。

3、高阻故障——电缆一芯或多芯对地绝缘电阻值低于正常值但高于几百欧姆,该故障要与开路故障相区别,开路故障的绝缘电阻值有可能达到千欧甚至兆欧(兆欧表的输出电压的不同很容易对我们的故障性质造成误判断)。精确定点用声磁同步法。

四、金属性接地故障查找

线路名称:10KV麻鸿路,电缆型号:YJV22--8.7/15--3*300,电缆档案显示电缆长度:1100米,电缆敷设主要是排管敷设,该电缆于2013年4月5日故障跳闸。

1、通过电缆检测判断电缆故障类型:

电缆绝缘检测:A相:2100兆欧

B相:1980兆欧

C相:小于1欧

电缆直流耐压试验:A相35KV,耐压时间5分钟

B相35KV,耐压时间5分钟

C相当电压升至455V时,泄露电流50毫安,过流保护动作,试验不合格。

导体连续性试验:A,B,C三相均良好

根据上述试验判断该电缆故障为低阻(金属性接地)故障。

2、电缆故障测试方法选择。

2.1、首先用低压脉冲法测试核实电缆全长为1084米(该电缆为交联聚乙烯电缆,电缆波速度选择为170米/微秒),与电缆资料相近。

2.2、针对低阻故障,通常采用低压脉冲法进行预定位。选用设备山东淄博电缆故障测距仪(T903),实际测得波形如图1所示。

图1

从图1可以看出电缆故障点距离测试端(A端)621米,但由于金属性接地故障,电缆的绝缘电阻值很低,我们不能通过冲闪法听声音或声磁同步法来判断故障点位置(金属性接地故障,电缆绝缘电阻值很低,当使用冲闪法时,故障点,电缆芯线和电缆接地钢带或铜带之间的电位差非常小近似为0,这种情况下故障点不会有明显放电声)。于是我们想到了用排除法——在故障点附近进行故障开断隔离。

2.3、为了使测试更加准确,我们采取多次测试与两端测试相结合减小误差的方法,在B端测试结果如图2所示:

图2

图1和图2分别从电缆的两端进行了多次测试,并且2个图的故障距离之和等于电缆全长,说明测试结果非常准确。

3、精确定点

用皮尺分别从AB两点沿通道测量621米、462米,发现该2点重合,在距离A端615米处、635米处为电缆排管检查井,先在615米处对电缆进行开断(开断前须对电缆进行识别),开断后对两段电缆进行试验,结果A端至615米处电缆试验合格,615米处至B端试验不合格,在635米处进行第2次开断,结果试验发现635米处至B端电缆试验合格,615米处至635米处电缆试验不合格,这样我们便用排除法确定了故障点。

4、经验总结:

4.1、金属性接地故障对测试的精度要求比较高,最好采用多次测试及两端测试对照的方法确定故障点距离。

4.2、金属性接地故障,电缆绝缘电阻值很低,当使用冲闪法时,故障点电缆芯线和电缆接地钢带或铜带之间的电位差非常小近似为0,这种情况下故障点不会有明显放电声。

五、泄漏性高阻故障查找实例

线路名称:10KV苏高路,电缆型号:YJV22--8.7/15--3*300,电缆档案显示电缆长度:1800米,电缆敷设路径不详,该电缆于2013年4月8日故障跳闸。

1、通过电缆检测判断电缆故障类型:

电缆绝缘检测:A相:1000兆欧

B相:700兆欧

C相:250兆欧

电缆直流耐压试验:A相35KV,耐压时间5分钟

B相35KV,耐压时间5分钟

C相当电压升至20KV时,泄漏电流50毫安,过流保护动作,试验不合格。

导体连续性试验:A,B,C三相均良好

根据上述试验判断该电缆故障为泄漏型高阻故障。(该故障多发生在电缆接头处)

2、电缆故障测试方法选择。

2.1、首先用低压脉冲法测试核实电缆全长为1754米(该电缆为交联聚乙烯电缆,电缆波速度选择为170米/微秒),与电缆资料相近。

2.2、针对泄露型高阻故障,通常采用冲闪法和二次脉冲法进行预定位。但由于该电缆的残压值过高(20KV),用冲闪法和二次脉冲法根本无法直接定位,须用烧穿法将该故障电缆(C相)进行烧穿,把残压值降到可预定位的范围内,才能进行预定位。

2.3、用烧穿法降低电缆故障点绝缘电阻、残压。设定烧穿电压上线值为20KV,在烧穿过程中注意观察电缆残压与泄漏电流值,当泄漏电流比较稳定,残压值降至10KV以下时,便可以停止烧穿。

2.4、再次对电缆故障相(C相)进行绝缘监测,测得C相:857千欧,直流耐压残压值为6KV。

3、电缆预定位

用二次脉冲法对故障电缆进行预定位,设定范围:2150米,波速度:170米/微秒,增益调节为1,冲击电压设定为16KV。在距测试端271米处,参考波形与故障波形有一明显分岔点。在用三次脉冲法、冲闪法对该测试结果进行验证,测得故障点分别在273米、275米处。用皮尺从测试端开始量距离,发现该电缆200米至1200米段为施工地段,现场车流量很大,路面已翻铺多次,经现场查勘发现,该段电缆为排管敷设。并且因施工铺沥青路面,电缆检查井已被封死,无法开启。

4、经验总结:

4.1、SABA赛巴设备,增益Y选择-1、0、1的不同对电缆故障波形、参考波形的影响很大,这次电缆故障选择增益为-1时,故障波形与参考波形的分岔点尤为明显,对于刚开始使用赛巴设备的技术人员更好判断故障点。

4.2、打破常规思维,电缆接头不一定只在电缆检查井内,电缆通道经过非专业人员改造后,很有可能将电缆接头包在了排管内。

高压电力技术范文4

关键词:电力系统;高低压开关柜;检验技术

高低压开关柜作为电力系统中的重要组成部分,需要保证自身正常运行才能确保整个电力系统的顺畅运行。在目前电力系统规模不断扩大来满足人们日益增长的电能需求的形势下,电力系统中的高低压开关数量和种类也在不断增加,这也增加了此类装置的故障问题[1,2]。而对其故障原因进行分析可知,其中其自身质量原因比较关键。为此,在使用高低压开关柜之前需要结合其常见故障做好检验处理工作,也就是合理应用相应的检验技术,提前发现此类设备的质量问题并进行故障排除或更换,保障整个电力系统的稳定与可靠运行。

1高低压开关柜的电气检验

针对电力系统中的高低压开关柜,有着明确的国家标准对其电气性能的检验项目进行了详细的规定。具体地说所需要开展的检验项目主要有例行检验和全面型式检验两种,对于前者来说,就是检验制造开关柜所需要的材料、元器件以及结构和工艺等,将其与设计要求对比,确保其符合要求并保证产品的整体可靠性和性能。对于后者来说,则重点是对其性能以及额定值进行检验并对国家相关标准进行对比,如其中的绝缘性能、短路性能以及温升等检验项目。

2常见故障

目前电力系统中所应用的高低压开关柜的数量和种类在不断增多,同时也增加了其运行中的故障概率和数量,总结起来主要有以下几种常见故障:(1)拒动和误动故障。此种故障会对高低压开关柜作用的发挥造成影响并且会引发对电力系统的危害,表现出现机械故障而导致其传动系统运行不畅的问题,或者是由于出现比较多的控制指令错误问题而造成其电气控制回路运行不畅的问题。(2)关合与开关故障。此故障通常是由相应断路器本身出现问题而导致的,不仅会影响高低压开关柜的正常运行,甚至会损坏整个电力系统。(3)绝缘故障。此类故障比较常见,主要表现出会降低开关柜的绝缘性能,从而会对开关柜的正常运行造成影响,导致运行不畅故障,甚至会导致其出现安全事故。这主要由于其本身存在质量缺陷,或者是受到雷击等外界因素影响而导致出现了绝缘故障缺陷问题。

3检验技术的应用

3.1绝缘性能检验

对于高低压开关柜来说,绝缘性能使其比较关键的性能指标,因此这也时开展例行检验以及全面型式检验的重点检验项目,在上述检验项目内容中的工频耐压实验就是采取对电压值和施加电压时间进行实验的方式来对开关柜的相间和相对递减、断口间的绝缘性能进行考核与验证的实验,同时也可以对此类产品在具体应用过程中的绝缘性能进行等效考核与验证,主要是验证其在实际使用中长时间通电发热以及操作过程中的绝缘性能水平,还有在长时间使用中其表面受到尘埃和水汽侵蚀时对绝缘性能造成影响的抵抗能力。在相应的国家标准中只是在型式检验项目中对冲击耐压实验进行了明确规定,这主要由于此实验开展中会受到实验条件和设备等因素的影响,在按照规定要求进行设备安装之后,通过冲击耐压试验的开展,主要是考核验证此类设备对实际操作过程中出现过电压或者是受到雷击等外界因素干扰时出现的脉冲型高电压的承受能力。此外,由于电力系统运行中除了受到上述因素的影响还会受到越来越严重的谐振过电压影响,而且此类影响因素越来越复杂,主要有参数谐振过电压、铁磁谐振过电压以及有线性过电压等,不仅类型比较复杂,而且过电幅值也在不断提升,并且还受到中性点接地方式的影响。这就需要结合国家相应标准中针对额定电压为7.2kV产品绝缘水平的设备标准和技术要求,在试验开展中将短时工频耐受电压值从23kV提升到30kV,并且提升隔离断口到34kV,而且在上述试验过程中也不需要在考虑中性点接地方式、快波前与缓波前过电压作用程度、过电压限制装置等方式,同时还可以删除额定雷电冲击的耐受电压值中的较低值,并且使用60kV和70kV来分别代替原有的通用值40kV和隔离断口46kV。

3.2短路性能试验

此种试验是对开关柜设备的额定短路接通开关能力和额定短时耐受电流能力进行检验的试验项目,也就是检验在电力系统出现短路或过载较大等异常现象时,能够保证高低压开关柜接通且在规定时间内承载和断开故障电流的能力。由于在上述操作中主要是利用开关柜中的断路器等内部执行元件来完成,但是在实际的试验中也只能对高低压开关柜整体性能的额定短时耐受电流能力指标的影响因素进行分析,也就是检验开关柜运行中在短路电流处于规定范围内时出现的焦耳热和相应的热应力、电动应力等数值。而代表开关柜设备的额定短时耐受电流能力的指标主要是峰值耐受电流和短时耐受电流,并且按照国家标准规定,对于低压开关柜来说,需要保证在短路电路超过50kA时,保证上述两个指标的数值比例为2.2,试验电流持续时间为1s。如果是高压开关柜,则要求上述数值比例更高,且持续时间为4s。在上述试验过程中需要对电力系统出现短路故障时的状态进行模拟,而且条件要更加苛刻,这也足以证明此项指标对于开关柜设备安全运行的重要作用。这主要由于在出现短路故障时会在瞬间产生高达几十kA的短路电流且持续时间比较长,这也会产生非常大的焦耳热而加速绝缘材料的老化并降低绝缘性能。而且所用的铜材在温度超过90℃的环境中就会表现出机械性能大幅下降的现象,同时此类发热问题还会增加导体连接接触面变形问题而引起的接触电阻,而上述非常大的短路电路也会产生非常大的电动力,在此电动力的影响下会导致其内部绝缘件的断裂和柜体、母排的变形问题,甚至会改变电气见习和爬电距离,降低绝缘水平。如果是采用抽屉柜,在上述电动力的影响下还会造成接插头变形以及弹跳问题,这会对抽屉式元器件造成拉弧烧损。如果是配电开关柜,也由于其存在实现上下级选择性短路保护的功能要求而需要开展此试验。这主要是通过此试验项目对开关设备的动、热稳定性进行检测,对此类设备在短路延时过程中的I2t所产生焦耳热的承受能力进行检测,还可以对上述焦耳热所产生热应力和峰值电流产生的电动力的承受能力进行检测,也就是要保证在短时耐受电流能力的检验之后还能保证产品可以正常使用。但是由于此类试验可能会对产品的性能和可靠性造成损坏,而且在试验开展中对其所用试验设备和供电条件等要求也较高,因此也仅仅将其作为型式试验开展。

3.3温升检验

此检验项目主要是对开关柜设备在长时间处于额定电流工作状态下相关规定部件的温升情况进行试验检测,检测其是否在规定的温升极限范围之内,同时还对铁磁与载流部件出现损耗而发热时是否会对载流部件和相邻部件造成损坏以及降低产品的绝缘水平、影响产品性能等进行检验。这主要由于在开关柜在额定电流下经过长时间运行之后不可避免会产生缓慢的温升现象,如果上述现象出现异常而出现了温升超过规定范围的情况也会加速绝缘件的老化速度并降低绝缘性能。上述问题主要是在开关柜的结构、载流部件连接和主电路界面等影响下产生,这也需要通过型式试验来检验开关柜整机的温升情况,保证其在标准范围之内。此外,由于试验设备、多种标准连接电缆或铜排等因素会限制温升试验,因此也只能在型式试验中开展。

高压电力技术范文5

关键词 电力系统;高压电气试验;技术问题

中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)113-0048-02

0 引言

对电气设备主绝缘以及电气参数能否进行安全运行的一种重要手段就是有关高压电气试验。但是,有很多鲜为人知的内外因素,会极大地对电气试验结果产生干扰,致使所得出的试验结果与实际真实情况相差甚大,有时还会得到错误结果。例如,没有及时反映出被试设备所存在的不足,致使设备带着自身所存在的问题进行工作;此外,也会出现误判,如把本是合格的设备误判为不合格的设备,从而带来本该可以避免的损失。正是基于此,以下结合本人最近几年以来在进行有关高压试验过程中所遇到的一部分问题,就这些问题如何做好分析和归纳,并如何做好有效避免和加爵解决,进行一些探讨。

1 引线所产生的问题分析

1.1 关于绝缘带的问题

在对某断口电容器(500kV断路器)的介质损耗因数进行测量过程中,发现其测得结果总是与标准数值相差较大,为把其原因查找出来,相关试验人员历经多种试验方法,直至最后才知道仅当把试验引线的塑料带取消掉,才能得到所需的合格数据。应用兆欧表进行测量其塑料带绝缘电阻居然只剩下两、三百欧,至于被试设备,其绝缘电阻都高达10000兆欧以上,以这样低电阻的塑料带来对试验引线节能型固定,简直就是相当于把一个电阻并联子啊试品上,这无疑极大地增加了试验试品的介质损耗,出现这种现象,在实际当中确实比较少见,为使试验结果能保证准确,一定要对所使用的绝缘塑料带的绝缘电阻进行全面检查。

1.2 关于避雷器的引起问题

在某次预防性试验中,检修人员仅断开某厂某台500kV主变中性点避雷器引线的主变侧,在避雷器上依然保留着引线,再固定于塑料绝缘带上,并与旁边的其余设备保持充分的距离。但是,在这次预防试验过程中,发现一半以上直流参考电压下,其泄漏电流总是维持在70微安~80微安之间;如果出现超过50微安的电流,根据相关规程可知,应属于不合格范畴。该厂只能进行替换。为能达到万无一失,在把避雷器引线拆下来以后,再实施检测发现,其泄漏电流却达不到20微安。据此可知,在实施避雷器试验过程中,对于高压引线而言,一定要把全部引线进行拆除,并且高压直流发生器的屏蔽线,一定要在避雷器高压端进行直接连接,这样可有效避免引线微安表被所产生的电晕电流流入。

2 试验设备和被试验设备的接地问题

2.1 TA二次回路与高压TV不接地所带来的测量数据错误

在进行高压和大电流测量过程中,一定要应用TV和TA来实现转换。从某种程度上来看,不管是TA、还是TV,它们的变比一定要对电磁感应定律进行遵循,也就是说,不管是TA、还是TV,一次绕组的匝数以及二次绕组的匝数,都将对它们变比产生决定性作用。但是,在具体使用过程中,基于高电压这种情况,若TA或者TV的二次绕组并未把一端接地,此时所体现的变比就会与铭牌值不一致,故所得到的数据也是不正确的。例如,在进行某台30毫安水轮机交流耐压试验过程中,测量其电压以一块150伏的交流电压表及一台35KV/100V的TV来完成,在首次试验过程中可得出其电容电流与以往测量的数值相比,要小得多,很明显,这是试验电压并未达到预期的数值,故所得到的电压数值也仅是一个不真实的数据。通过相关检查可以知道,原因在于并未把TV实施二次接地。在把TV进行二次绕组一端并进行接地以后,可发现此时数据就将回到正常状态。具体相关试验数据,如下表(表1)所示:

TV二次绕组状况 电压表读数(V) 计算试验电压(KV) 实测电容电流(A)

二次绕组一端接地 68.0 23.9 38.0

二次绕组不接地 68.0 23.9 21.0

表1TV二次绕组接地与不接地之间的数据对比

对于首次试验电压,若基于电流与电压呈正相关这一规律来进行计算,应该是这样的计算结果:(21.0/38.0)×23.9=13.20(KV),这样所得出的电压数值与预定的试验电压数值相比,相差还是比较大的。就高压TV而言,相关试验人员在实验室同样也做过这样的试验,若高压TA二次绕组不接地,有关电流的变比,一样会出现极大的偏差。另外,在实施某台电力变压器的空载试验过程中,不管是空载损耗、还是空载电流,首次试验所得到的数值,均与出厂试验相差甚远,通过检查可发现,其原因也与TA及TV二次绕组未接地有着极大的关系。对于高压TV、TA而言,都有分布电容存在于其二次绕组和一次绕组与大地之间,若存在着二次绕组不接地这种情况,则基于二次绕组感应电压及所经过表计与大地之间,就会出现杂散电流,因而出现不正确的指示值。基于以上这些实验过程和试验结果分析,在进行高压试验过程中,一定要足够重视一下这两件事情:第一件事情:就高压TV和TA的二次绕组而言,不管是基于得到准确测量值这个角度来考虑、还是从试验安全这个角度来分析,都一定要把其中的某个端子进行可靠安全接地。第二件事情:在实施交流耐压试验过程中,对于试品的电容电流,由于可基于电流大小来对试验电压有无正常进行判断,故一定要一起节进行测量。

2.2 被试设备接地不良所引起的介质损耗增加

此种问题多数出现在具有比较大电容量的设备上,诸如电容式电压互感器(CVT)或者耦合电容器等设备。在变压站内,耦合电容器或电容式电压互感器(CVT)在多数情况下都要跟线路进行直接连接,在进行检修过程中,为能有效确保线路检修人员的操作安全,一定要把电容式电压互感器(CVT)或者耦合电容器的顶端进行接地,正常情况下是合上接地开关或者把临时接地线挂上。若存在着接触不良的临时接线或者接地开关,此时就等于把一个附加电阻串联在电容器上。若以c来表示电容量,则电容器介质损耗tgβ跟等着串联电阻R之间就存在着如下这个关系:即tgβ=Ωcr。从这个式子可以知道,若电容器串联电阻保持不变,则越大的电容器电容量,也将带来越大的损耗量。在具体节能型试验试验过程中,曾经多次出现这类问题:即由于存在着接地线和接地开关接触不良,致使被试品介质损耗超过所规定的标准。具体见下表(表2 某500KV直流中继站耦合电容器介质损耗测量实例)。

接线方式 接地状况 试验电压(KV) tgβ(%) C x(nF)

正接屏蔽法 接地不良 2.0 0.229 51.40

反接屏蔽法 地线另挂 2.0 0.171 51.36

表2 某500KV直流中继站耦合电容器介质损耗测量数据对比

如果对接地线或接地开关接地不良持怀疑态度,则可把另外接地线直接挂在被试品上,并确保具有良好的接触。

2.3 环境温度所产生的问题

某个厂家就某台发电机转子所实施的预防性试验中,所得到的转子绕组的直流电阻存在着一定误差,正要予以一定的处理;为让试验更具有有效性,以原有的仪器重新进行测量,结果发现所得到的数据却都是正常的。在往后的时间内,和此种现象总是反复存在着,也就是说,所测数据时而正常、时而不正常,很让人感到不可思议。后来通过深入分析,结果发现,只要是白昼测量的数据,均为正常;只要是夜晚测得的数据,却为不正常。再继续进行分析,发现该地昼夜温差相差很大,很有可能就是转子绕组导体因有裂纹存在着,而受到环境温度的较大影响;后来通过拔护环检查,得出以上分析准确无误。

3 结论

总之,有关高电压试验中那些极易被忽略的问题还很多,还有很多这类问题在高电压实验中存在着而不易被人们所发现,正是这些问题的存在,极大地影响着试验结果的准确性;因此,在实际当中,就电力系统高压电气试验中技术问题的重要性进行深入分析和探讨,这对于有效促使高电压试验有效性的提高、促进我国电力系统相关专业人员素质水平的提升均具有重要的意义。

参考文献

高压电力技术范文6

关键词:电力;电流保护层;监控;故障

中图分类号:TM726.3 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)10-0138-02

电力的高速迈进,为电力行业的安全性提出了越来越高的要求,如何能够在电力行业稳步迈进的同时给它披上安全的外衣,显得尤为重要,为此,我们应当对高压情况下的电缆可能产生的故障进行一定的分析,展开对电缆故障检测技术及其措施的深入探讨,从而使得电这一人们的生活必需品能够不仅仅满足人们的生产生活需要,还能够安全有序地造福人类。

1 高电压电缆发生事故的具体阐述

高电压电缆的维护和事故的检修一直以来就是我国电力行业不可省略掉的关键环节,面对一些电缆故障,相关的科研人员在建立解决方案之前应当明确电缆出现故障的原因。据统计,电缆产生的原因有多种情况,大体可以分为外因和内因,外因往往包括不可控的环境因素比如昼夜温差较大和外力破坏等,以及维护维修人员没有及时发现隐患施以维修等,内因往往从电缆本身的工艺设计不合格,以及线路老化等方面体现。

2 电缆电流的事故检测及其相应措施

2.1 交叉互联接线方式下的同轴电缆与接地箱

根据电缆的相关经验得知,工程师可以在电缆绝缘层中的感应电流和电容电流加和得到其中的电流数据,为更好地使得三相电流的相互转变,可以采用在电缆之间的衔接处链接接地箱和同轴电缆的方法。两条电缆具备相互交叉且相互不导电的电缆称之为同轴电缆,同轴电缆的作用在于使得接地箱和电缆能够更好地链接,从而解决接地箱直接链接电缆组波比较高的问题,此外,因为电缆本身电阻不变的属性,降低电缆电压可以通过降低电缆的电流来方便的实现,同轴电缆在降低电缆电流的同时,也做到了使得电缆导电部分不至于外漏受到雨水等环境因素的影响,链接交叉互联的接地箱,可以让不同电缆中的电信号进行更加高效的交互转换。

2.2 电缆衔接松动

为了更好地进行电能源的输送,电缆之间的衔接则显得尤为重要,然而电缆在衔接的过程中出现松动的情况屡见不鲜,在电缆故障中占据很大的比重,其原因也是多种多样,主要包括安装电缆粗心导致的衔接不稳,或者是风吹以及机械碰撞等外力作用导致,倘若电缆出现衔接处松动的情况,因无法形成电流回路,很容易出现断电的情况。

2.3 交叉互联箱进水

在众多电缆故障的诊断和排除中,对电箱的检验也是十分重要的,因为长时间的下雨,接地箱也有可能注入大量的雨水,电流保护层被侵入,失去保护功能,这使得电缆本身的电路构造因为增加了水这个介质从而造成短路,尤其是在环境恶劣的地点,污水的排放倘若进入了接地箱,因为其阻值往往较低,会造成保护层的电流急剧增加,从而出现电缆设备电流过高的故障,严重者有可能发生爆炸和火灾。

2.4 电缆衔接位置的环氧预制件被击穿

同样是在电缆的衔接处,环氧预制件被击穿也是比较常见的现象,这种情况往往出现在电压电流不稳的情况下,其后果也是十分严重的,当电缆与电缆之间的保护层因为相继击穿而失去电的隔绝作用,导体与导体之间的链接形成某些部分的短路,交叉互联系统得到很大的冲击,两根电缆的保护层电流都会受到一定的影响,这种情况往往会产生电流急剧上升的,保护层因电流的增加而温度升高,散热情况不理想的情况下也为火宅埋下了隐患。

3 电缆护层高压电流在线监测

为了更好地提升电缆的安全性和电流传输效率,电缆关于保护层的高压电流的管控需要做出许多的努力,系统的情况下,可以将这类电流在想管控的检测范围分为三个方面,那就是计算系统、传感器系统和温度控制监管系统。在普遍的电缆监测过程中,计算机系统的使用使得电缆的监控具备了更强的信息化属性,它主要将不同的电缆模块化从而更好地进行链接和监测,传感器系统的应用使得电缆的电流监测更加灵敏,将传感器放入电缆中,与温度监测系统进行高效的合作可以对电缆的温度进行更便捷而有效的测量,然后在利用计算机监测系统,对电缆的温度数据进行采样分析,从而确定电缆是在哪里出现了问题,应当如何解决,这三者相辅相成,大大节省了劳动成本和电缆故障的诊断成本的同时,也为电力行业的信息化注入了一定的新思路。

经过长时间的有关电缆电流检测和故障诊断的工作,积累了一定的在高压下进行电力电缆保护层电流在线检测和采取对应措施的方式方法。在电缆出现故障的时候,应当首先对电缆的温度数据及其电流电压数据进行采样分析,因为有了装入交叉互联位置的接地箱的电流传感器和温度传感器,使得对电流数据的采集这一过程变得异常方便,计算机系统的作用,使得检测系统可以快速地对检测的数据报表进行保存以及进行相关的数据处理,其原理在于,计算机系统可以根据电缆的长度以及交叉电缆的具体情况,尤其是计算机系统中得到的传感器的数据与正常情况下的数据出入较大的时候,计算机系统可以做出迅速的反应,比对正常电缆和不同故障电缆的海量数据,完成电力电缆事故的定位,为电缆故障的解决方案的制定做好充分的准备。

4 电缆保护层在高压情况下的电流故障监测

因为电缆的输电电压往往是在高压环境下,这对电缆电流的稳定性提出了较高的要求,因为它的稳定关乎着整个电缆的安全性和工作效率,然而电缆电流在高压下的监测也并非是一件简单地事情,为了更好地进行电力电缆保护层在高压情况的电流故障监测,众多科研人员做出了许多的努力,其方法往往是选择电缆作为研究对象展开研究,即是通过对工作中的电缆保护层进行电力电流的的监测,量化数据进行理论的分析,尤其在电缆保护层进行工作的情况下,了解电缆出现故障和没有出现故障的差异性,从而做到故障的定位和诊断。由于电缆的负荷三相电流往往是一个变化不大的值,因此在检测中可以不必过于分析,反而研究发现,保护层的电缆电流往往会随着电缆的正常运转和故障发生产生较大的差别,科研人员得到保护层的电流和负荷电流往往在正常运转时的比值为一个定值,然而在故障发生时这个比值会有很大程度上的提升,因此这个变化给电缆的故障诊断提供了较大的灵感,那就是对电缆保护层的电流进行精密的检测,从而参考电缆长度及其电缆距离和交叉方式等等客观因素分析电缆的健康情况,因此为了方便更好地对电缆保护层的高压下电流进行监测,在电缆施工进程中,应当充分考虑和记录电缆所处环境的各项指标。

5 结语

缆作为电力行业的传输媒介不可或缺的一个环节,自然有着举足轻重的地位,保证电缆的正常运行尤为重要,因此我们在懂得一些检测高压电力电缆保护层电流检测的原理和方法的同时,也应该对这个工具格外珍惜,那就是懂得爱护身边的电缆,不随意破坏电缆,作为电缆的生产商也应当注重电缆的生产质量,电缆使用商家也应当对电缆定期施以维护,增加电缆的使用年限,注意文中提到的可能出现伤害电缆的情况,并予以规避。

参考文献

[1]靖小平,彭小圣,姜伟,周文俊,周承科,唐泽洋. 基于K-Means聚类算法的自动图谱识别在电缆局部放电在线监测系统中的应用[J].高电压技术,2012(09).

[2]陈嵩.浅谈高压电缆护层电流监测设备的研制[J].科技风,2015(4):60-61.