各種高壓電氣設備在裝卸運輸、安裝及運行過程中,由于受沖擊、振動等各種原因的影響,可能使其遭受損傷或變化。因此在安裝完成后投入運行前以及運行過程中,必須按照規(guī)范規(guī)定的交接、預防檢測項目,參照歷次試驗數(shù)據(jù)進行交接、預防檢查和試驗,以鑒定其是否遭受損傷或發(fā)生不允許出現(xiàn)的變化,檢查其質量是否良好,并判斷其性能是否滿足安全運行的要求。
在變配電所安裝施工完畢后,要對電氣設備進行竣工交接試驗;運行中的變配電所要定期進行預防性試驗。一般檢查及試驗包括檢查、導通試驗、絕緣電阻試驗、交流耐壓試驗、接地電阻試驗、電氣性能試驗、機械性能試驗等多方面內容。在進行交接或預防性試驗時,應先進行非破壞性試驗,后進行破壞性試驗,后者應在前者合格的基礎上方可進行。
《高壓電氣設備的檢修與試驗》將依據(jù)《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》(GB50150-2006)和《電力設備預防性試驗規(guī)程》(DL/T596-1996)等國家標準和電力行業(yè)規(guī)范的相關規(guī)定,結合常規(guī)變配電所安裝施工實踐及常用的儀器設備,對變配電所主要交接、預防試驗相關的試前檢查及準備、試驗目的、試驗方法及接線示意圖、注意事項以及對測量結果的分析判斷等方面進行一些說明,以供讀者在進行交接及預防性試驗時參考。對于數(shù)據(jù)的詳細分析判定及規(guī)定,需參見《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》(GB50150-2006)以及《電力設備預防性試驗規(guī)程》(DL/T596-1996)中相關內容。
《高壓電氣設備的檢修與試驗》共分十章,分別介紹了高壓電氣絕緣的基礎理論知識、高壓電氣設備絕緣預防性試驗方法、電力變壓器檢修與試驗、高壓開關檢修與試驗、互感器檢修與試驗、避雷器檢修與試驗等,按照交接試驗和預防性試驗規(guī)程標準,詳細介紹了各種高壓電氣設備的檢修與試驗方法和儀器的使用,并根據(jù)現(xiàn)有設備編制出切實可行的工作任務,學以致用,培養(yǎng)學生電氣設備檢修與試驗作業(yè)的安全意識和規(guī)范化作業(yè),為我國電氣化鐵路行業(yè)的安全運行培養(yǎng)出高素質、專業(yè)技術強的接班人。
前 言
“高壓電氣設備測試”是高職院校電氣專業(yè)進行工學結合的教學模式改革中為適應電氣試驗崗位的教、學、做一體化而開設的一門課程。
在前些年高職院校供用電技術專業(yè)和電氣化鐵道技術專業(yè)中開設的“高電壓技術”是一門理論性較強的專業(yè)課程。在實際講課過程中教師發(fā)現(xiàn),很多內容沿襲的是高等學!案唠妷杭夹g”專業(yè)課程模式,以講授電介質理論、氣體、液體和固體電介質的擊穿放電發(fā)展過程、電力系統(tǒng)過電壓與防雷設備研究等理論研究性質的章節(jié)為主,對于高職學生而言,理論知識部分講解過多,學生理解能力跟不上,而原來安排的試驗課時數(shù)也較少,由于很多理論知識牽涉到微觀世界原子、分子間的微粒結構變化,比較抽象難懂,學生普遍較難理解,教、學效果不太理想。
鑒于此,在基于工作過程的教學改革模式探索中,課程負責人聘請?zhí)m州鐵路局蘭州高壓試驗所、西安鐵路局西安供電段試驗組專業(yè)從事高壓電氣設備測試、檢修工作的高級技師、陜西省電力公司試驗組工程師等多位企業(yè)生產一線的管理及技術人員,探討高壓試驗工日常真實的工作內容,將其按照工作情境轉化為學生的學習情境,改變原來理論性太強、學生沒機會動手實踐的不足。因此,開發(fā)出這本工學結合的、以項目化教學為主體的教改教材。在此,對給本書的編寫提供大量素材和技術資料的專家們表示衷心的感謝!
各種高壓電氣設備在裝卸運輸、安裝及運行過程中,由于受沖擊、振動等各種原因的影響,可能使其遭受損傷或變化。因此在安裝完成后投入運行前以及運行過程中,必須按照規(guī)范規(guī)定的交接、預防檢測項目,參照歷次試驗數(shù)據(jù)進行交接、預防檢查和試驗,以鑒定其是否遭受損傷或發(fā)生不允許出現(xiàn)的變化,檢查其質量是否良好,并判斷其性能是否滿足安全運行的要求。
在變配電所安裝施工完畢后,要對電氣設備進行竣工交接試驗;運行中的變配電所要定期進行預防性試驗。一般檢查及試驗包括檢查、導通試驗、絕緣電阻試驗、交流耐壓試驗、接地電阻試驗、電氣性能試驗、機械性能試驗等多方面內容。在進行交接或預防性試驗時,應先進行非破壞性試驗,后進行破壞性試驗,后者應在前者合格的基礎上方可進行。
本書將依據(jù)《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》(GB 50150—2006)和《電力設備預防性試驗規(guī)程》(DL/T 596 —1996)等國家標準和電力行業(yè)規(guī)范的相關規(guī)定,結合常規(guī)變配電所安裝施工實踐及常用的儀器設備,對變配電所主要交接、預防試驗相關的試前檢查及準備、試驗目的、試驗方法及接線示意圖、注意事項以及對測量結果的分析判斷等方面進行一些說明,以供讀者在進行交接及預防性試驗時參考。對于數(shù)據(jù)的詳細分析判定及規(guī)定,需參見《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》(GB 50150—2006)以及《電力設備預防性試驗規(guī)程》(DL/T 596—1996)中相關內容。
本書共分十章,分別介紹了高壓電氣絕緣的基礎理論知識、高壓電氣設備絕緣預防性試驗方法、電力變壓器檢修與試驗、高壓開關檢修與試驗、互感器檢修與試驗、避雷器檢修與試驗等,按照交接試驗和預防性試驗規(guī)程標準,詳細介紹了各種高壓電氣設備的檢修與試驗方法和儀器的使用,并根據(jù)現(xiàn)有設備編制出切實可行的工作任務,學以致用,培養(yǎng)學生電氣設備檢修與試驗作業(yè)的安全意識和規(guī)范化作業(yè),為我國電氣化鐵路行業(yè)的安全運行培養(yǎng)出更多高素質、專業(yè)技術強的接班人。
本書由西安鐵路職業(yè)技術學院王旭波、張剛毅擔任主編,武漢鐵路職業(yè)技術學院王旭東老師、西安鐵路職業(yè)技術學院趙飛燕老師、吉林鐵路職業(yè)技術學院陳洪軍老師、黑龍江鐵路職業(yè)技術學院周雪冬老師擔任副主編,其中王旭波編寫第一、七章、第五章實做項目,第八章第1、4節(jié),第十章第2節(jié)內容;張剛毅編寫緒論、前言和附錄;王旭東編寫第三、四、五章內容;趙飛燕編寫第六、九章;陳洪軍編寫第八章第2、3、5、6節(jié),第十章第1、3節(jié);周雪冬編寫第二章。全書由王旭波負責統(tǒng)稿和修訂。
由于時間比較倉促,加之作者水平有限,本書難免會有紕漏之處,懇請廣大讀者或同行專家提出寶貴意見,作者將不勝感激!
編 者
2016年10月
王旭波,西安鐵路職業(yè)技術學院電氣工程系副教授,研究生,主要研究領域是高電壓絕緣與電氣試驗、變電所高壓一次系統(tǒng)及設備等。發(fā)表論文10余篇,主持過精品資源共享課《高壓電氣設備測試》的開發(fā)建設,自主開發(fā)的數(shù)字教學資源《高壓電氣設備試驗三維虛擬仿真系統(tǒng)》獲得教育部教育信息管理中心的二等獎。出版教材2部。
緒 論 1
第一章 電氣絕緣基本知識 2
第一節(jié) 氣體電介質的極化、電導和損耗 2
第二節(jié) 電介質的游離 12
第三節(jié) 氣體的擊穿過程 15
第四節(jié) 液體的擊穿機理 19
第五節(jié) 固體電介質的擊穿機理 21
第六節(jié) 沿面放電 24
思考和練習題 37
第二章 高壓電氣設備絕緣預防性試驗方法 39
第一節(jié) 電氣設備預防性試驗的種類與意義 39
第二節(jié) 絕緣電阻、吸收比試驗 43
第三節(jié) 直流泄漏電流試驗 46
第四節(jié) 介質損耗角正切值試驗 49
第五節(jié) 局部放電試驗 53
第六節(jié) 工頻耐壓試驗 58
第七節(jié) 直流耐壓試驗 63
第八節(jié) 沖擊耐壓試驗 68
思考和練習題 78
第三章 電力變壓器檢修與試驗 79
第一節(jié) 電力變壓器絕緣知識 79
第二節(jié) 油浸式電力變壓器檢修周期和項目 83
第三節(jié) 電力變壓器交接性試驗項目及標準 96
第四節(jié) 電力變壓器預防性試驗項目及標準 106
思考和練習題 123
第四章 高壓開關設備檢修與試驗 124
第一節(jié) 高壓斷路器的作用和絕緣結構 124
第二節(jié) 斷路器檢修 127
第三節(jié) 隔離開關檢修 139
第四節(jié) 斷路器交接性試驗項目及標準 141
第五節(jié) 斷路器預防性試驗項目及標準 151
第六節(jié) 隔離開關的絕緣試驗 154
思考和練習題 157
第五章 互感器的檢修與試驗 158
第一節(jié) 互感器的原理及絕緣結構 158
第二節(jié) 互感器的檢修 167
第三節(jié) 互感器絕緣試驗 174
第四節(jié) 電壓互感器特性試驗項目 178
第五節(jié) 電流互感器特性試驗項目 190
第六節(jié) 互感器的交接性絕緣試驗項目 195
思考和練習題 200
第六章 避雷設備及接地裝置試驗 201
第一節(jié) 雷電放電的基本過程及防雷 201
第二節(jié) 避雷針、避雷線的保護范圍 206
第三節(jié) 避雷器的檢修 220
第四節(jié) 避雷器及接地裝置交接性試驗及標準 221
第五節(jié) 避雷器及接地裝置預防性試驗及標準 224
第六節(jié) 接地裝置及試驗 231
思考和練習題 241
第七章 電容器的檢修與試驗 242
第一節(jié) 電容器基本知識 242
第二節(jié) 電容器的檢修 244
第三節(jié) 電容器試驗 246
思考和練習題 255
第八章 電力電纜試驗 256
第一節(jié) 電力電纜線路概述 256
第二節(jié) 檢查電纜線路的相位 258
第三節(jié) 故障點的檢測方法 259
第四節(jié) 電力電纜絕緣試驗 265
第五節(jié) 交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜預防性試驗 270
第六節(jié) 故障處理實例 273
思考和練習題 284
第九章 電力安全工器具的檢查與絕緣試驗 285
第一節(jié) 電力安全工器具概述及絕緣手套(絕緣靴)的檢測 285
第二節(jié) 絕緣手套、絕緣靴的耐壓試驗 287
第三節(jié) 接地桿的工頻耐壓試驗 288
第四節(jié) 高壓驗電器的性能檢查 290
思考練習題 293
第十章 高壓絕緣子和套管試驗 294
第一節(jié) 絕緣子概述 294
第二節(jié) 絕緣子試驗 295
第三節(jié) 套管試驗 300
思考和練習題 307
附錄Ⅰ 高壓試驗安全規(guī)程 308
附錄Ⅱ 測量檢測技術標準、規(guī)程、規(guī)范目錄 312
附錄Ⅲ 高壓電氣設備試驗數(shù)據(jù)原始記錄表 313