高压电气设备检修技术研究

　　马占空

　　天津蓝巢电力检修有限公司 天津市 300380

　　摘要：随着大数据技术的发展，数据分析已成为提高电气设备智能化管理水平的重要途径。经过长期的发展，许多电网公司积累了大量的设备测试数据。在电力系统中，电力设备是重要的基础设备，骨料的运行状况直接影响电力系统的可靠运行。电力系统高压电气试验检测检测能及时发现潜在故障并及时处理，有效保证电力系统的可靠运行。然而，大多数相关研究都集中在评估和维护上。

　　关键词：高压、电气设备、维修技术

　　1 高压电气设备检测概述

　　高压电器设备很多，最常用的能量转换有变压器、电压互感器、电流互感器和高压整流器；隔离开关和隔离开关；用于功率补偿的扼流圈和电容器；高压母线、高压电缆等。这些设备的测试项目很多，常用的有绝缘电阻测量、交流耐压测试、直流漏电测试、介损测试、机械特性测试、直流电阻测量、电阻测量。高压电气设备测试是使用适当的设备和测试仪器对高压电气设备在正常工作条件下进行模拟和测试或测试超过一定阈值的参数的过程。其目的是发现高压电气设备的缺陷或隐患并提前解决，避免实际运行中的安全隐患，造成安全事故。高压电气设备检验包括型式试验、出厂试验、抽检试验、开机前交接试验、预防性开机试验和异常检测试验。型式试验是指在新产品试制鉴定或转厂生产试制鉴定中对高压电气设备试制的鉴定。在大规模量产前，需要实施许多绝缘性能、性能、力学性能等电气性能关键指标进行实验，确认设计参数准确，参数符合预期指标，不存在缺陷和隐患。需要特别强调的是，新设计、改进或经过一段时间的高压电气设备必须经过型式试验才能并网，方可并网。

　　2 高压电气设备现状

　　2.1 受电弓故障

　　受电弓损坏主要是由于高压放电和异物撞击造成的，常见的问题是受电弓碳板烧毁、碳板磨损和受电弓塌陷。首先，我国动车组中经常出现鸟类，导致故障频发。当异物撞击时，空气会从风道中泄漏，自动降低弓形阀将导致控制风道中的压力下降。如果泄漏量超过自动弓下阀动作值，就会打开出气口，释放压缩空气，导致受电弓下降，进一步损坏受电弓和接触网。其次，天气也会在受电弓和架空接触线上放出电弧，导致碳受电弓防滑板的供气软管泄漏，导致受电弓自动降弓。三是受电弓材质有问题。有些受电弓的轴材料容易折断，或者弓的角度突然变大，或者是硬件质量问题导致碳纤维滑板边缘的碳条与铝基板的接缝处漏气。

　　2.2 高压电缆故障

　　高压电缆的故障通常是由于高压放电和异物撞击使电缆的保护套或绝缘层损坏造成的。海南动车组普遍存在的问题，主要是当地炎热多雨的气候，容易使电缆绝缘层老化，进而影响绝缘层的强度。为此，电缆终端头绝缘层的施工应充分保证质量。高压电缆的绝缘层由屏蔽线组成，屏蔽层与导电铜芯相互连接，相互绝缘。根据电磁原理，当电流流过高压母线时，母线周围会出现交变电磁场，对周围电力系统产生干扰。屏蔽层会收集静电，将静电从防静电接地导体转移到车体，然后将静电从小车和地刷转移到钢轨。当接地导体断开时，高压母线上的静电在断点处积聚，在另一端产生终端放电。但是这种方式释放的电流量很小，不会对设备造成太大的损坏。

　　2.3 高压电气试验时的接地问题

　　电气设备通常处于高压状态，这可能会导致严重的接地问题，从而导致接地故障。电气测试过程中出现地网形成不完整、被测设备接地不良、回路电阻过高等问题，都会导致传输介质损耗严重，高损耗介质难以恢复。电气设备接地问题对电气设备的影响最大，即使是短期的接地问题也会造成电气损耗，从而显着缩短电机的寿命，增加生产和维护成本。设备接地和滤波器接地是高压电气设备中问题最多的接地方式，电压互感器和耦合电容器是最容易引起接地问题的电气元件[1]。

　　3 高压电气设备维修技术分析

　　3.1 在线变压器状态监测技术

　　在整个高压电力系统中，变压器的实际运行将对变电站及相关电力设施的运行产生决定性的影响。采用在线变压器状态监测技术，可实时监测变压器工作状态，及时发现各种变压器运行问题，有效自行修复运行问题，降低变压器运行风险，保持变压器正常运行.采用在线变压器状态监测技术，主要通过三个方面的检测，可以起到优化整体工作效果的作用：一是变压器油中的气体检测。变压器在实际运行过程中会产生一定量的气体。检测技术检测气体成分，测量油气的实际浓度。如果检测出气体成分和油气浓度不在标准量的规定范围内，则变压器存在故障。二是检测变压器的局部放电。如果变压器发生局部放电，整个电气系统的稳定性就会受到影响。在应用局部放电检测技术时，主要有化学法和光学法两种方法，可以及时发现变压器局部放电问题，有助于及时排除故障。

　　3.2 高压断路器在线监测技术

　　在高压电气系统运行过程中，高压断路器是电气设备的关键部件，可起到开关控制系统中各种电气装置的作用。在高压电气系统突然发生故障或大修期间，高压断路器可能会切断系统中电气设备的电源，因此必须对检测到的情况应用适当的在线监测技术。高压断路器在线监测技术主要检测两个方面：一是高压断路器机械性能的监测。高压断路器的故障很可能表明机械故障。因此，应采用高压断路器在线监测技术对高压断路器的机械运行情况进行实时监测，通常通过监测实际转速，即可正确判断高压断路器是否正常运行。已经损坏。二是监测高压开关的电接点。每当使用高压断路器时，启动操作和合闸操作都会造成一定程度的电气损耗，同时对高压断路器也会产生相应的影响。高压断路器的电气损耗会不断增加，如果超过规定范围，就会导致高压断路器失灵。由于采用了高压断路器在线监测技术，可以实时检测到此类短路，有效减少短路不利影响的蔓延。

　　3.3 变压器维修技术

　　（1）在线局部放电检测技术。变压器在长期运行或在恶劣条件下或由于局部场强较大而过载时会发生局部放电，严重影响其他用电设备的正常运行。为此，需要采用抗干扰能力强的在线检测技术，如脉冲电平识别法、定向耦合法、超声波定位法等，快速确定故障源和故障点，通知维修人员，并及时处理和修复。（2）在线油气分析技术。保持变压器内油气状态的技术主要是利用气相色谱法来评估气体的成分和浓度。这种方法在过去取得了显著成效，但不能满足新时代的状态检修需要。为此，有必要借助现代信息技术发展在线分析诊断技术，以提高维修效率和质量。在线监测分析技术是基于气相色谱原理，将溶解在变压器油中的溶解物通过自动脱气装置脱气后，在载气的作用下流经色谱柱，进行组分分离，被测物理信号是由半导体传感器测量，转换为电信号并使用计算机进行准确分析和检测。（3）红外测温技术。红外测温技术是一种具有高性能、灵活、精确、安全等优点的电气设备维修技术，值得广泛应用。红外测温技术是利用红外探测器接收被测物体的红外辐射信号，经放大后，转换成标准视频信号，再发送到计算机终端，显示红外热像。当变压器接触不良时，线圈导线连接被焊接，出现过载运行，会出现局部过热，导致故障。在此期间，由于采用了红外测温技术，可以快速诊断故障点，并通知维修人员纠正和优化故障。（4）图像识别技术。图像识别技术也是一种高效的变压器维修技术方法，可在线监测油位、油渗透、变压器内外包装情况，使维修人员直观了解变压器运行状态。

　　参考文献：

　　[1]金伟健，高压电气设备维修技术研究[J]，电子检测，2020（20）： 108-109.

　　[2]王茂国，白锐，高压电气设备检修技术研究[J]，科技创新与应用， 2020（17）：156-157.

　　[3]文峰，高压电气设备检修技术研究[J]，高速铁路，2021（4）：52.69.

　　[4]张明磊，马超峰.高压电气设备维修技术研究[J]消费者指南，2021（2）： 248.