電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)現(xiàn)狀和進(jìn)展

—電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)現(xiàn)狀和進(jìn)展預(yù)防性實(shí)驗(yàn)是電力裝備運(yùn)行和維護(hù)工作中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是保證電力裝備安全運(yùn)行的有效手段之一。多年來(lái)，電力部門(mén)和大型工礦企業(yè)的高壓電力裝備根本上都是根據(jù)原電力部頒發(fā)的《電力裝備預(yù)防性實(shí)驗(yàn)規(guī)程》（簡(jiǎn)稱《規(guī)程》）的要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的，對(duì)按時(shí)發(fā)現(xiàn)、診斷裝備缺陷起到重要作用。20XX年原電力部對(duì)《規(guī)程》近行了修訂，修訂后的電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T596—20XX《電力裝備預(yù)防性實(shí)驗(yàn)規(guī)程》已于20XX年正式頒發(fā)實(shí)施?！兑?guī)程》修訂沿革《規(guī)程》自5020XX年X月至今40年中，先后共進(jìn)行過(guò)5次修訂，技術(shù)比擬成熟。前兩個(gè)版本在內(nèi)容和格式方面比擬“蘇聯(lián)化”，1985年和20XX年版開(kāi)頭逐步“中國(guó)化”了?！兑?guī)程》內(nèi)容廣泛，事實(shí)上有的內(nèi)容已經(jīng)超出預(yù)防性實(shí)驗(yàn)的范圍，就其性質(zhì)來(lái)說(shuō)，屬運(yùn)行維護(hù)范疇。因此有人曾建議名稱改用“電力裝備維護(hù)實(shí)驗(yàn)規(guī)程”。這里的“維護(hù)”一詞包含了預(yù)防性維護(hù)、預(yù)知性維護(hù)和消缺性維護(hù)，與《規(guī)程》的實(shí)際內(nèi)容比擬相符，但考慮到習(xí)慣上對(duì)“維護(hù)”一詞理解較窄．而"預(yù)防性實(shí)驗(yàn)”又用慣了，最終仍沿用老名稱?！兑?guī)程》內(nèi)容概要《規(guī)程》分章規(guī)定了各種常用電力裝備的實(shí)驗(yàn)工程、實(shí)驗(yàn)周期和技術(shù)要求。這些實(shí)驗(yàn)工程綜合了近代根本診斷技術(shù)。按專業(yè)來(lái)說(shuō)，分屬于電氣、化學(xué)、機(jī)械等技術(shù)領(lǐng)域，其中大部分是電氣實(shí)驗(yàn)工程。按實(shí)驗(yàn)性質(zhì)米說(shuō)，實(shí)驗(yàn)工程可分為4類。1．定期實(shí)驗(yàn)即預(yù)防性實(shí)驗(yàn)。這是為了按時(shí)發(fā)現(xiàn)裝備潛在的缺陷或隱患，每隔肯定時(shí)間對(duì)裝備定期進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。例如油中溶解氣體色譜分析、繞組直流電阻、絕緣電阻、介質(zhì)損耗因數(shù)、直流泄漏、直流耐壓、溝通耐壓、絕緣油實(shí)驗(yàn)等。2．大修實(shí)驗(yàn)指大修時(shí)或大修后做的檢查實(shí)驗(yàn)工程。除定期實(shí)驗(yàn)工程外，還需作：穿心螺栓絕緣電阻、局部放電、油箱密封實(shí)驗(yàn)、斷路器分合閘時(shí)間和速度、電動(dòng)機(jī)間隙等實(shí)驗(yàn)．其中有些是純屬于機(jī)械方面的檢查工程。3．查明故障實(shí)驗(yàn)指定期實(shí)驗(yàn)或大修實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有疑問(wèn)或異樣，需要進(jìn)一步查明故障或確定故障位置時(shí)進(jìn)行的一些實(shí)驗(yàn)，或稱診斷實(shí)驗(yàn)。這是在“必要時(shí)”才進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)工程。例如：空載電流、短路阻抗、繞組頻率響應(yīng)、振動(dòng)、絕緣油含水量和油介損、壓力釋放器、氧化鋅避雷器工頻參考電壓實(shí)驗(yàn)等。4．預(yù)知性實(shí)驗(yàn)這是為了鑒定裝備絕緣的壽命，搞清被試裝備的絕緣是否還能連續(xù)運(yùn)用一段時(shí)間，或者是否需要在近期布置更換而進(jìn)行的試?yán)纾喊l(fā)電機(jī)或調(diào)相機(jī)定子繞組絕緣老化鑒定、變壓器絕緣紙（板）聚合度、油中糠醛含量實(shí)驗(yàn)等。由上述可見(jiàn)、《規(guī)程》所列的不少實(shí)驗(yàn)工程，確已超出定期預(yù)防性實(shí)驗(yàn)的范圍。實(shí)驗(yàn)工程、周期確實(shí)定和技術(shù)要求的由來(lái)各類裝備（如變壓器、電容器、SF6開(kāi)關(guān)裝備、支持絕緣子等）的實(shí)驗(yàn)工程和實(shí)驗(yàn)周期，由裝備運(yùn)行的牢靠性和安全情況，確定是否需要增減或修改。技術(shù)要求的來(lái)源和依據(jù)，大體上可歸納成兩類：1．由電力系統(tǒng)絕緣協(xié)作設(shè)計(jì)動(dòng)身制定溝通耐壓實(shí)驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)；2．不少技術(shù)要求是由實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的積累，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析確定，并經(jīng)多年實(shí)踐．逐步修改、完善的（如介損、泄漏電流、汲取比等的技術(shù)要求）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和推斷《規(guī)程》著重指出，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)進(jìn)行綜合分析和推斷。也就是一般應(yīng)進(jìn)行以下三步：第一步應(yīng)與歷年各次實(shí)驗(yàn)結(jié)果比擬；第二步與同類型裝備實(shí)驗(yàn)結(jié)果比擬；第三步對(duì)比《規(guī)程》技術(shù)要求和其他相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行綜合分析，特別留意看出缺陷發(fā)展趨勢(shì)，作出推斷。綜合分析、推斷有時(shí)有肯定冗雜性和難度，而不是單純地、教條地逐項(xiàng)對(duì)比技術(shù)要求（技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)）。特別當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果接近技術(shù)要求限值時(shí)（尚未超標(biāo)），更應(yīng)考慮氣候條件的影響、測(cè)量?jī)x器可能產(chǎn)生的誤差以及甚至要考慮操作人員的技術(shù)素養(yǎng)等因素。綜合分析、推斷的精確與否．在很大程度上確定于推斷者的工作經(jīng)驗(yàn)、理論水平、分析力量和對(duì)被試裝備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采納的實(shí)驗(yàn)方法、測(cè)量?jī)x器及測(cè)量人員的素養(yǎng)等的了解程度。依據(jù)綜合分析，一般可對(duì)裝備作出推斷結(jié)論：合格、不合格或?qū)ρb備有疑心。對(duì)不合格的，應(yīng)按時(shí)進(jìn)行檢修。為了能做到有重點(diǎn)地或加速處理缺陷，應(yīng)依據(jù)裝備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，盡量做部件的分節(jié)實(shí)驗(yàn)，以進(jìn)一步查明缺陷的部位或范圍。對(duì)有疑心或異樣、一時(shí)不易確定是否合格的裝備．應(yīng)采納縮短實(shí)驗(yàn)周期的措施，或在良好天氣下、或在溫度較高時(shí)進(jìn)行復(fù)測(cè)，來(lái)監(jiān)視裝備可疑缺陷的改變趨勢(shì)，或驗(yàn)證過(guò)去測(cè)量的精確性。近十多年來(lái)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展近十多年來(lái)我國(guó)電力裝備預(yù)防性實(shí)驗(yàn)工作，在實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)工程和實(shí)驗(yàn)儀器等方面有了不少發(fā)展?，F(xiàn)分別舉例講述如下：1．根本絕緣實(shí)驗(yàn)工程傳統(tǒng)的根本絕緣實(shí)驗(yàn)工程，如絕緣電阻、直流泄漏電流、介損、直流耐壓和溝通耐壓實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)方法根本不變，僅有少數(shù)改進(jìn)：（1）絕緣電阻實(shí)驗(yàn)工程中，發(fā)現(xiàn)變壓器汲取比實(shí)驗(yàn)不夠完善，不少新出廠或檢修烘燥后容量較大的變壓器，絕緣電阻肯定值較高，但汲取比（R60"/R15"）偏小，疑為不合格。經(jīng)研討后采納國(guó)際上廣泛采納的極化指數(shù)實(shí)驗(yàn)（R600"/R60"）后，就易于作出明確推斷，因此《規(guī)程》中增列了極化指數(shù)的實(shí)驗(yàn)工程。從介質(zhì)理論來(lái)分析，汲取比實(shí)驗(yàn)時(shí)間短（僅60s），復(fù)合介質(zhì)中的極化過(guò)程剛處于開(kāi)頭階段，遠(yuǎn)沒(méi)有形成根本格局，尚不能全面反映絕緣的真實(shí)面貌，故汲取比結(jié)果不夠精確；極化指數(shù)實(shí)驗(yàn)時(shí)問(wèn)為600s（10min），介質(zhì)極化過(guò)程雖末完成，但已初步接近根本格局，故能較精確地反映絕緣受潮情況。從技術(shù)發(fā)展歷史來(lái)看，工業(yè)興旺國(guó)家從4020XX年X月至今都始終采納極化指數(shù)實(shí)驗(yàn)，不采納汲取比實(shí)驗(yàn)。（2）改進(jìn)在電場(chǎng)干擾下測(cè)量裝備介損時(shí)的抗干擾方法。如采納電子移相抵消法和異頻法等新方法，且操作便利，提高了工作效率，但另一種采納電源倒向和自動(dòng)計(jì)算的方法在干擾較大時(shí)，誤差仍較大。（3）6—35kV中壓橡塑絕緣電力電纜（指聚氯乙烯絕緣、交聯(lián)聚乙烯絕緣和乙丙橡膠絕緣電纜），取消了投運(yùn)后的直流耐壓實(shí)驗(yàn)工程，代之以測(cè)量外護(hù)套和內(nèi)襯層的絕緣電阻。這是由于高幅值直流電壓在宏觀上會(huì)降低橡塑電纜絕緣壽命，不少直流耐壓實(shí)驗(yàn)合格的橡塑電纜在運(yùn)行中發(fā)生擊穿事故，這已在理論和國(guó)內(nèi)外的運(yùn)行實(shí)踐中證明。但對(duì)于35kV及以下紙絕緣電纜，多年經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明，直流耐壓實(shí)驗(yàn)仍是行之有效的預(yù)防性實(shí)驗(yàn)工程，能發(fā)現(xiàn)很多消在缺陷，故還應(yīng)連續(xù)執(zhí)行。（4）溝通耐壓實(shí)驗(yàn)中，對(duì)大容量試品（如SF6搭配電器、大型發(fā)電機(jī)等）采納工頻串聯(lián)諧振方法的日漸增多。（5）總結(jié)數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明，電力變壓器的定期實(shí)驗(yàn)工程首先應(yīng)是油中溶解氣體的色譜分析。絕大部分的變壓器缺陷都是從色譜分析發(fā)現(xiàn)的。這次修訂《規(guī)程》時(shí)，把色譜分析列為電力變壓器的首位實(shí)驗(yàn)工程。2．大修和查明故障實(shí)驗(yàn)工程在這方面先后增加了一些實(shí)驗(yàn)工程，舉例如下：（1）35kV固體環(huán)氧樹(shù)脂絕緣的電流互感器增做局部放電實(shí)驗(yàn)；（2）220kV及以上電力變壓器大修后，做局部放電實(shí)驗(yàn)；（3）電力變壓器出口短路后，做變壓器繞組頻率響應(yīng)實(shí)驗(yàn)，以檢測(cè)繞組是否變形；（4）在需要時(shí)做變壓器油中含水量、油中含糠醛量和絕緣紙板聚合度實(shí)驗(yàn)，后兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的目的在于確定是否需要更換絕緣；（5）氧化鋅避雷器假如直流電壓實(shí)驗(yàn)或溝通阻性電流測(cè)試不合格，應(yīng)做溝通工頻參考電壓實(shí)驗(yàn)，以作出進(jìn)一步推斷。3．測(cè)量?jī)x器和實(shí)驗(yàn)裝備的改進(jìn)這些年來(lái)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的測(cè)量?jī)x器和實(shí)驗(yàn)裝備有了較多的改進(jìn)，有的逐步走向數(shù)字化、微機(jī)操作化、自動(dòng)化或半自動(dòng)化，提高了測(cè)量精度和工作效率，促使應(yīng)用了數(shù)十年的老儀器逐步更新?lián)Q代。例如：（1）顯現(xiàn)了數(shù)字兆歐表，能自動(dòng)計(jì)時(shí)，并能顯示汲取比值和極化指數(shù)值，兼有自動(dòng)放電功能。（2）高壓直流電壓實(shí)驗(yàn)裝備更趨完善。功率和電壓等級(jí)均有提高，采納數(shù)字式和指針式并用表計(jì)，讀數(shù)便利、精確、易于判別。（3）顯現(xiàn)了多種新穎的絕緣介損失角測(cè)試儀（有新式的M型實(shí)驗(yàn)電路和測(cè)量電壓、電流相角差的電路多種）。大多用微機(jī)掌握或自動(dòng)計(jì)算，數(shù)字顯示。抗干擾性能也有顯著改進(jìn)，提高了測(cè)量精度和工作簡(jiǎn)捷性，促使QS1高壓電橋逐步淘汰。（4）廣泛運(yùn)用新式數(shù)字式交直流高壓分壓器，使現(xiàn)場(chǎng)能便利地直接測(cè)量高壓側(cè)電壓，能直接顯示“溝通電壓峰值/√-2”的數(shù)值或有效值。（5）生產(chǎn)了多種供大容量試品溝通耐壓實(shí)驗(yàn)用的串聯(lián)諧振實(shí)驗(yàn)裝置。（6）測(cè)量大型電力變壓器繞組直流電阻的儀器，解決了五柱式三角繞組的測(cè)量問(wèn)題，采納微機(jī)掌握，提高了穩(wěn)流性能，顯著縮短了測(cè)量時(shí)間。（7）新開(kāi)發(fā)的有載分接開(kāi)關(guān)特性測(cè)試儀和高壓開(kāi)關(guān)測(cè)試儀，采納數(shù)字存儲(chǔ)電子示波器的原理，顯示波形和測(cè)量值，并打印出來(lái)，成為成套專用儀器。（8）國(guó)產(chǎn)的電力變壓器繞組變形測(cè)試儀，性能較好。（9）氧化鋅避雷器自動(dòng)測(cè)試儀、變壓器變比和接線組別自動(dòng)測(cè)試儀、接觸電阻測(cè)量?jī)x、絕緣油介質(zhì)強(qiáng)度自動(dòng)測(cè)試器等，都有了改進(jìn)。幾個(gè)工業(yè)興旺國(guó)家電力公司的預(yù)防性實(shí)驗(yàn)工作，從整體上來(lái)看，實(shí)驗(yàn)工程較少，有的實(shí)驗(yàn)周期較長(zhǎng)。關(guān)于絕緣方面的根本實(shí)驗(yàn)與我國(guó)相像，這些工程一般都由電力公司自己做。一些查明故障用的特別實(shí)驗(yàn)工程（如局部放電定位、繞組變形實(shí)驗(yàn)等），則托付專業(yè)實(shí)驗(yàn)單位或制造廠做。國(guó)外采納的實(shí)驗(yàn)方法和工程，有的與我國(guó)習(xí)慣做法不盡相同，例如他們習(xí)慣于對(duì)氧化鋅和普閥式（碳化硅）避雷器做介質(zhì)損耗測(cè)量。事實(shí)上是對(duì)氧化鋅避雷器測(cè)量5～10KV溝通電壓下阻性電流的損耗。此法應(yīng)用得很廣泛。而我國(guó)習(xí)慣于做直流電導(dǎo)電流1mA下電壓實(shí)驗(yàn)。國(guó)外有的對(duì)避雷器做局部放電實(shí)驗(yàn)，或測(cè)量無(wú)線電干擾，發(fā)現(xiàn)了不少缺陷。有的對(duì)有間隙的避雷器做沖擊放電電壓實(shí)驗(yàn)。對(duì)大型電動(dòng)機(jī)，廣泛做直流泄漏和直流耐壓實(shí)驗(yàn)，而不做溝通耐壓實(shí)驗(yàn)等。國(guó)外電流公司實(shí)驗(yàn)班組在根本實(shí)驗(yàn)工程方面采納的實(shí)驗(yàn)儀器與我國(guó)相像，但工業(yè)興旺國(guó)家的儀器和實(shí)驗(yàn)裝備的先進(jìn)性和微機(jī)化、自動(dòng)化方面則優(yōu)于我國(guó)，相應(yīng)的測(cè)量精度也高些，有的還配備紅外照相機(jī)、攜帶式通訊裝備、筆記本電腦（有的附有分析、診斷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用的"專家系統(tǒng)"）手提電話、傳真附件和打印機(jī)等，能將重要的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題在現(xiàn)場(chǎng)向上級(jí)匯報(bào)，懇求指示。國(guó)外實(shí)驗(yàn)班組一般都有專用的實(shí)驗(yàn)用汽車。部分較重的實(shí)驗(yàn)裝備，如交、直流耐壓實(shí)驗(yàn)裝備、介損儀、電纜故障測(cè)尋裝備等固定在車上，不用搬上搬下。用輕巧的高壓銅軸電纜引向被試裝備?？v觀國(guó)內(nèi)外電力部門(mén)預(yù)防