近十多年来国内外的进展
近十多年来我国电力设备预防性试验工作,在试验方法、试验项目和试验仪器等方面有了不少进展。现分别举例叙述如下:
1.基本绝缘试验项目 传统的基本绝缘试验项目,如绝缘电阻、直流泄漏电流、介损、直流耐压和交流耐压试验等试验方法基本不变,仅有少数改进:
(1)绝缘电阻试验项目中,发现变压器吸收比试验不够完善,不少新出厂或检修烘燥后容量较大的变压器,绝缘电阻绝对值较高,但吸收比(R60"/R15")偏小,疑为不合格。经研究后采用国际上广泛采用的极化指数试验(R600"/R60")后,就易于作出明确判断,因此《规程》中增列了极化指数的试验项目。
从介质理论来分析,吸收比试验时间短(仅60s),复合介质中的极化过程刚处于开始阶段,远没有形成基本格局,尚不能全面反映绝缘的真实面貌,故吸收比结果不够准确;极化指数试验时问为600s(10min),介质极化过程虽末完成,但已初步接近基本格局,故能较准确地反映绝缘受潮情况。从技术发展历史来看,工业发达国家从40年代至今都一直采用极化指数试验,不采用吸收比试验。
(2)改进在电场干扰下测量设备介损时的抗干扰方法。如采用电子移相抵消法和异频法等新方法,且操作方便,提高了工作效率,但另一种采用电源倒向和自动计算的方法在干扰较大时,误差仍较大。
(3)6—35kV中压橡塑绝缘电力电缆(指聚氯乙烯绝缘、交联聚乙烯绝缘和乙丙橡胶绝缘电缆),取消了投运后的直流耐压试验项目,代之以测量外护套和内衬层的绝缘电阻。
这是因为高幅值直流电压在宏观上会降低橡塑电缆绝缘寿命,不少直流耐压试验合格的橡塑电缆在运行中发生击穿事故,这已在理论和国内外的运行实践中证实。但对于35kV及以下纸绝缘电缆,多年经验表明,直流耐压试验仍是行之有效的预防性试验项目,能发现许多消在缺陷,故还应继续执行。
(4)交流耐压试验中,对大容量试品(如SF6组合电器、大型发电机等)采用工频串联谐振方法的日渐增多。 (5)总结数十年的经验表明,电力变压器的定期试验项目首先应是油中溶解气体的色谱分析。绝大部分的变压器缺陷都是从色谱分析发现的。这次修订《规程》时,把色谱分析列为电力变压器的首位试验项目。
2.大修和查明故障试验项目 在这方面先后增加了一些试验项目,举例如下:
(1)35kV固体环氧树脂绝缘的电流互感器增做局部放电试验;
(2)220kV及以上电力变压器大修后,做局部放电试验;
(3)电力变压器出口短路后,做变压器绕组频率响应试验,以检测绕组是否变形;
(4)在需要时做变压器油中含水量、油中含糠醛量和绝缘纸板聚合度试验,后两项试验的目的在于决定是否需要更换绝缘;
(5)氧化锌避雷器如果直流电压试验或交流阻性电流测试不合格,应做交流工频参考电压试验,以作出进一步判断。
3.测量仪器和试验设备的改进 这些年来国内生产的测量仪器和试验设备有了较多的改进,有的逐步走向数字化、微机操作化、自动化或半自动化,提高了测量精度和工作效率,促使应用了数十年的老仪器逐步更新换代。例如:
(1)出现了数字兆欧表,能自动计时,并能显示吸收比值和极化指数值,兼有自动放电功能。
(2)高压直流电压试验设备更趋完善。功率和电压等级均有提高,采用数字式和指针式并用表计,读数方便、准确、易于判别。
(3)出现了多种新颖的绝缘介损失角测试仪(有新式的M型试验电路和测量电压、电流相角差的电路多种)。大多用微机控制或自动计算,数字显示。抗干扰性能也有显著改进,提高了测量精度和工作简捷性,促使QS1高压电桥逐步淘汰。
(4)广泛使用新式数字式交直流高压分压器,使现场能方便地直接测量高压侧电压,能直接显示“交流电压峰值/√-2”的数值或有效值。
(5)生产了多种供大容量试品交流耐压试验用的串联谐振试验装置。
(6)测量大型电力变压器绕组直流电阻的仪器,解决了五柱式三角绕组的测量问题,采用微机控制,提高了稳流性能,显著缩短了测量时间。
(7)新开发的有载分接开关特性测试仪和高压开关测试仪,采用数字存储电子示波器的原理,显示波形和测量值,并打印出来,成为成套专用仪器。
(8)国产的电力变压器绕组变形测试仪,性能较好。
(9)氧化锌避雷器自动测试仪、变压器变比和接线组别自动测试仪、接触电阻测量仪、绝缘油介质强度自动测试器等,都有了改进。
几个工业发达国家电力公司的预防性试验工作,从整体上来看,试验项目较少,有的试验周期较长。关于绝缘方面的基本试验与我国相似,这些项目一般都由电力公司自己做。一些查明故障用的特殊试验项目(如局部放电定位、绕组变形试验等),则委托专业试验单位或制造厂做。
国外采用的试验方法和项目,有的与我国习惯做法不尽相同,例如他们习惯于对氧化锌和普阀式(碳化硅)避雷器做介质损耗测量。实际上是对氧化锌避雷器测量5~10KV交流电压下阻性电流的损耗。此法应用得很广泛。而我国习惯于做直流电导电流1mA下电压试验。国外有的对避雷器做局部放电试验,或测量无线电干扰,发现了不少缺陷。有的对有间隙的避雷器做冲击放电电压试验。对大型电动机,广泛做直流泄漏和直流耐压试验,而不做交流耐压试验等。
国外电流公司试验班组在基本试验项目方面采用的试验仪器与我国相似,但工业发达国家的仪器和试验设备的先进性和微机化、自动化方面则优于我国,相应的测量精度也高些,有的还配备红外照相机、携带式通讯设备、笔记本电脑(有的附有分析、诊断试验数据用的"专家系统")、手提电话、传真附件和打印机等,能将重要的试验结果和发现的问题在现场向上级汇报,请求指示。
国外试验班组一般都有专用的试验用汽车。部分较重的试验设备,如交、直流耐压试验设备、介损仪、电缆故障测寻设备等固定在车上,不用搬上搬下。用轻便的高压铜轴电缆引向被试设备。
纵观国内外电力部门预防性试验工作的进展过程,从试验项目和试验周期来看,凡是一个国家生产的电力设备产品质量较好的,运行中注意维护,运行可靠性较高的,这个国家规定的试验项目就较少,试验周期也较长,有的甚至对某些设备不做试验。
目前我国电力设备质量和运行维护水平正处于逐步提高的过程,新颁发实施的DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》中,已经适当精简了部分试验项目,有的设备的试验周期也有所延长,但试验项目还是偏多的,周期也较短,有待于进一步提高。