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电力预防性试验在小水电站的地位和作用

北极星电力网技术频道    作者:电力论文3   2007/12/24 18:40:55   

1 预试的分类

电力预防性试验(简称预试)是为了发现运行中设备的隐患,预防发生事故或设备损坏;对设备进行的检查、试验或监测,也包括取油样或气样进行的试验。是电力设备运行和维护工作中一个重要环节,是保证电力设备安全运行的有效手段之一。预试的依据是国家《电力设备预防性试验规程(DL/T596—1996)》、行业的有关标准、规范及设计资料。由于电力预防性试验是一项科学、全面、规范的工作,其内容丰富、项目繁多,首先必须按照有关标准、规程、规范的要求,对其进行分类。

1.1按试验内容区分

1)考核通过值试验;如电气设备绝缘强度值等,以设备试验值能满足标准值为合格。这类值通常不可以调整。

2)校验调整值试验;如继电保护的动作值、仪表误差值等,以校验调整到标准规定或设计整定范围内为合格。

3)性能参数值试验。如电气设备绝缘性能测试值(泄漏电流)等,没有明确的标准值,有关规程、规范上强调以其往年量变程度大小为优劣,该类值一般也不可调整。

1.2按试验范围区分

1)定期试验;这是为了及时发现设备潜在的缺陷或隐患,每隔一定时间对设备定期进行的试验。例如,油中溶解气体色谱分析、介质损耗因数、交流耐压试验等。

2)大修试验;指大修时或大修后做的检查试验项目。如穿心螺栓绝缘电阻、油箱密封试验、断路器分合闸时间和速度等试验。

3)查明故障试验;指定期试验或大修试验时,发现试验结果有疑问或异常,需要进一步查明故障或确定故障位置时进行的一些试验。这是在“必要时”才进行的试验项目。例如,空载电流、短路阻抗试验等。

4)预知性试验。这是为了鉴定设备绝缘的寿命,搞清被试设备的绝缘是否还能继续使用一段时间,或者是否需要在近期安排更换而进行的试验,例如,发电机或调相机定子绕组绝缘老化鉴定试验等。

1.3 按试验性质区分

1)非破坏性试验或称绝缘特性试验;使用较低的试验电压或用不会对被试设备绝缘产生累积损伤效应的方法,根据绝缘介质中发生的各种物理过程(如极化等),测量绝缘的各种参数(如绝缘电阻、介质损耗因子等),以及与极化吸收过程有关的特性(主要表现为电阻—时间的变化规律)和绝缘冷却媒质的一系列其他特性(如化学成分及气体含量等),从而判断设备的绝缘能力,及时发现可能的劣化现象,但此类方法比较间接,不容易做出准确的判断。

2)破坏性试验或称绝缘耐压试验。在被试设备上施加高于设备工作电压的试验电压,以求揭示危险性较大的集中性缺陷的存在,并直接检验被试设备的绝缘耐压水平或富裕度。耐压试验时,对被试设备绝缘可靠性的考验比较直接和严格,缺点是试验可能给被试设备的绝缘造成一定的损伤,并会导致被试设备的绝缘能力下降或可能修复的缺陷在试验过程中发展为不可逆转的击穿。

2 预试结果的分析和判断

由于预试结果对判定小水电站能否继续长期稳定安全运行起着不可替代的作用,因而如何对预试结果做出正确的分析和判断则显得尤为重要。国家《电力设备预防性试验规程(DL/T596-1996)》指出,对试验结果应进行综合分析和判断,一般应进行下列三步:第一步应与历年各次试验结果比较;第二步与同类型设备试验结果比较;第三步对照《规程》技术要求和其他相关试验结果,进行综合分析,特别注意看出缺陷发展趋势,作出判断。

综合分析判断有时有一定复杂性和难度,而不是单纯地、教条地逐项对照技术要求(技术标准)。特别当试验结果接近技术要求限值时(尚未超标),更应考虑气候条件的影响、测量仪器可能产生的误差以及甚至要考虑操作人员的技术素质等因素。综合分析判断的准确与否,在很大程度上决定于判断者的工作经验、理论水平、分析能力和对被试设备的结构特点,采用的试验方法、测量仪器及测量人员的素质等的了解程度。

根据综合分析,一般可对设备做出判断结论:合格、不合格或对设备的怀疑。对不合格的,应及时进行检修。为了能做到有重点地或加速处理缺陷,应根据设备结构特点,尽量做部件的分节试验,以进一步查明缺陷的部位或范围。对有怀疑或异常、一时不易确定是否合格的设备,应采用缩短试验周期的措施,或在良好天气下、或在温度较高时进行复测来监视设备可疑缺陷的变化趋势,或验证过去测量的准确性。

3预试的地位和作用

预试是小水电站运行管理工作的重要部分,是实现小水电站科学管理、安全运行、提高经济效益的重要保障。

3.1预试是小水电站安全运行的保证

小水电站安全运行的首要问题是确保电力设备安全、确保继电保护可靠。这不仅仅是对已投入运行的小水电站而言,就是对于新建的小水电站,虽然交付使用时已进行过交接验收试验,预试也是十分必要的,其一,新设备运行性能稳定需要一个过程,在这一过程中,预试能发现设备性能不稳定造成的故障隐患。其二,运行管理人员对新设备性能不熟悉,预试能够帮助建立设备性能档案,为便于今后分析判断设备运行故障等打下基础。

对于使用多年的小水电站设备,能否继续投入运行,更应依靠预试提供的科学结论来决策。电力设备处于长期运行状态,其技术性能会逐渐降低,而处于间断运行或长期停运状态,其绝缘特性和机械性能受温、湿、尘等环境影响也会劣化,只有通过预试检验才能确定这些设备能否安全运行。如花凉亭灌区管理局的3座小水电站,投入运行最早的已接近20年,电站机组长期运行无事故,与坚持预试密不可分。通过预试及时。了解掌握电力设备的完好状态,根据对预试资料的分析,可分轻重缓急对设备有序地更新、修理,从而保证了设备安全运行。

3.2预试是小水电站设备分类管理的前提

小水电站设备管理类同其他行业或部门的设备管理一样,往往需要对设备进行考查,按照性能的完好程度进行分类,而分类是动态的。同样,电力设备的分类,不仅看外观好坏,重要的是其性能完好情况,即通过预试测量其主要性能参数或考核设备绝缘符合标准及规程、规范的程度。比如,全部性能通过预试合格者为完好类设备;主要性能通过预试合格,部分性能不合格者为待修设备:主要性能不合格,即失去主要功能者为待报废设备等等。小水电站电力设备预试能满足设备管理的动态分类,给电气设备的科学管理提供了支持。

3.3预试为小水电站设备更新改造提供科学依据

事物的发展总是有一个由量变到质变的过程,设备性能的劣化也不例外,通过对设备的有关参数的测试,经过逐年累计、比较及统计分析,可以找出设备性能变化的规律,预测其寿命,并结合运行情况,充分发挥设备功雏,争取维修主动,最大限度地减少损失,提高效益。超过设计年限而继续运行的重要设备如发电机、变压器等的绝缘寿命预测就更有显著的经济意义。“超寿命”设备继续运行的前提是必须可靠地估计其残余寿命。例如,变压器寿命不决定于已运行的年数而应由其绝缘实际状况决定是否能继续使用,并提出了“绝缘年龄”的概念,以油中CO、CO2、糠醛并结合纸绝缘的抗拉强度和聚合度测量来估算。随着“绝缘年龄”增加,设备运行的可靠性将降低,当可靠性低于某一预定值时,认为绝缘寿命已尽,设备即退出运行或进行相应的处理。

预试直接为小水电站电力设备的检修、更换提供了依据,由于小水电站设备的逐渐老化,对它进行局部检修或全部更新是必然的。尤其是超期“服役”的老设备,预试结果可以为设备更新改造决策提供第一手资料。例如,花凉亭灌区管理局某小水电站,通过分析运行多年的发电机绝缘特性预试资料,为确定这些发电机绝缘更新方案提供了可靠的依据。

3.4预试设备和技术的发展是小水电走向管理现代化的基础

随着科技的快速发展,预试设备和技术也在不断创新。近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、微机化、自动化或半自动化,提高了测量精度和工作效率。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(有多种新式的M型试验电路和测量电压、电流相角差的电路)。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”的数值或有效值。

5)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。

6)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。

这些先进的检测手段将更科学地揭示出设备性能变化规律,特别是计算机的普及应用,将进一步推动小水电站预试项目实现在线检测自动化,在设备运行过程中,自动对设备状况连续或定时进行监测。这必将为小水电站的运行和管理走向现代化打下坚实的基础。

4 结 语

目前,我省小水电站预试工作参差不齐,省内只有少数地区少数几座小型水电站设有试验机构,并配置相应的设备及人员,如安庆市花凉亭电站设有专职试验室。有些小水电站在建设时期置有部分设备,但不齐全,在无试验人员。不少小水电站一无试验设备,二无试验人员;有的具有相应的试验设备及有关人员,但没有正常开展工作;有的从建成交付使用起至机组损坏,没有进行过一次预试。对于正常开展预谋的小水电站,在充分重视和利用其试验结果方面,也并不理想。

对此笔者认为,首先要进一步提高小水电站的管理者对预试工作重要性的认识,从思想上彻底改变对小水电站预试工作可有可无的错误认识;其次是要加强对预试人员的业务培训,提高试验人员的业务素质,确保预试结果的质量;第三是要求有条件的小水电站配备必要的预试设备,对无力配备预试设备的小水电站则要求其签订委托预试合同,委托其他有试验能力的水电站为其进行预试;第四是行业管理部门要进一步加强对小水电站预试工作的检查和督促。

总之,预试工作是小水电站运行管理中不可或缺的一项基础性工作,对小水电站的长期稳定安全运行起着决定作用,因此真正提高对预试工作的地位和作用的认识,切实加强对预试工作的领导和实施,是一项应长期坚持的工作。

来源:中国电能质量
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