1高壓電氣設(shè)備的基本要求及試驗(yàn)分類1.1高壓電氣設(shè)備的基本要求各種電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體雖然由于用途不同而具有特定的參數(shù)，但它們卻具有承受電壓和有電流通過的共同特點(diǎn)，因此存在共同的基本要求：（D在正常工作電流長期通過或短路電流短時(shí)間通過時(shí)，發(fā)熱溫度都不應(yīng)超過允許限度；2）能承受短路電流所引起的電動(dòng)力；3）具有一定的絕緣水平，能承受運(yùn)行中的長期工作電壓和可能發(fā)生的短時(shí)過電壓。
1.2高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)分類高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)一般可分為2大類：絕緣預(yù)防性實(shí)驗(yàn)和電氣設(shè)備交接試驗(yàn)。
1.2.1絕緣預(yù)防性實(shí)驗(yàn)電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)是保證設(shè)備安全運(yùn)行的重要措施。
通過試驗(yàn)，掌握設(shè)備絕緣狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣內(nèi)部隱藏的缺陷，并通過檢修加以消除，嚴(yán)重者必須予以更換，以免設(shè)備在運(yùn)行中發(fā)生絕緣擊穿，造成停電或設(shè)備損壞等不可挽回的損失。絕緣預(yù)防性試驗(yàn)可分為非破壞性試驗(yàn)（絕緣特性試驗(yàn)）和破壞性試驗(yàn)（耐壓試驗(yàn)）2大類：（1）非破壞性試驗(yàn)（絕緣特性試驗(yàn)）是在較低的電壓下或用其他不會(huì)損壞絕緣的辦法來測量各種特性參數(shù)，主要包括測量絕緣電阻、泄露電流、介質(zhì)損耗角正切值等，從而判斷絕緣內(nèi)部有無缺陷。實(shí)踐證明，這種試驗(yàn)方法是行之有效的，但目前還不能只靠它來可靠地判斷絕緣的耐電強(qiáng)度。（2）破壞性試驗(yàn)（耐壓試驗(yàn)）中試驗(yàn)所加電壓高于設(shè)備的工作電壓，對(duì)絕緣考驗(yàn)非常嚴(yán)格，能夠暴露出那些危險(xiǎn)性較大的集中性缺陷，并能保證絕緣有一定的耐電強(qiáng)度，主要包括直流耐壓和交流耐壓等。耐壓試驗(yàn)的缺點(diǎn)是會(huì)給絕緣造成的一定的損傷。
高壓電氣設(shè)備交接試驗(yàn)電氣設(shè)備交接試驗(yàn)除了部分絕緣預(yù)防性試驗(yàn)，還有其他一些特性試驗(yàn)，例如變壓器直流電阻和變比測試、斷路器回路電阻測試等。為適應(yīng)電氣裝置安裝工程和電氣設(shè)備交接試驗(yàn)的需要，促進(jìn)電氣設(shè)備交接試驗(yàn)新技術(shù)的推廣和應(yīng)用，國家標(biāo)準(zhǔn)GB50150―91電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中詳細(xì)介紹了各項(xiàng)試驗(yàn)的內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)。
2電力變壓器預(yù)防性試驗(yàn)的分析電力變壓器是高壓電氣設(shè)備的典型代表，也是電力系統(tǒng)中最為龐大和重要的變電設(shè)備之一。這里就以電力變壓器為例，對(duì)其預(yù)防性高壓電氣試驗(yàn)進(jìn)行分析。
電力變壓器繞組絕緣電阻試驗(yàn)電力變壓器繞組連同套管一起的絕緣電阻和吸收比或極化指數(shù)，對(duì)變壓器整體的絕緣狀況具有較高靈敏度。通過絕緣電阻試驗(yàn)，可以有效檢查出變壓器絕緣貫穿性的集中缺陷，如各種貫穿性短路、瓷件破裂、引線接殼、器身內(nèi)有銅線搭橋等現(xiàn)象引起的半貫通性或金屬性短路等。由于測量時(shí)試驗(yàn)電壓較低，難以暴露缺陷，另外也因?yàn)榻^緣電阻與繞組絕緣結(jié)構(gòu)尺寸、絕緣材料的品種、繞組溫度有關(guān)。因此，單純依靠絕緣電阻絕對(duì)值大小對(duì)繞組絕緣作判斷得出的結(jié)果有效性和靈敏度不高。但對(duì)于鐵芯夾件、穿心螺栓等部件，測量絕緣電阻往往能反映故障，這是由于這些部件絕緣結(jié)構(gòu)簡單，絕緣介質(zhì)單一，正常情況下基本不承受電壓，絕緣更多起隔離作用，而不像繞組絕緣要承受高電壓。
電力變壓器繞組直流電阻試驗(yàn)電力變壓器繞組直流電阻試驗(yàn)?zāi)苡行Э疾炖@組絕緣和電流回路鏈接狀況，能暴露出繞組焊接質(zhì)量、繞組匝間短路、繞組斷股或引出線折斷、分接開關(guān)及導(dǎo)線接觸不良等故障。同時(shí)，直流電阻試驗(yàn)還能有效判斷各項(xiàng)繞組直流電阻是否平衡、調(diào)壓開關(guān)是否正確。
長期以來的實(shí)踐表明，繞組直流電阻試驗(yàn)是考察變壓器絕緣的主要手段之一，甚至在有些情況下是判斷電流回路連接狀況的唯一方法，具有很重要的意義。
交流耐壓試驗(yàn)交流耐壓試驗(yàn)?zāi)苡行цb定電力變壓器絕緣強(qiáng)度等參數(shù)，特別是對(duì)考核主絕緣的局部缺陷，如繞組主絕緣受潮、開裂或在運(yùn)輸過程中引起的繞組松動(dòng)、引線距離不夠以及繞組絕緣上附著污物等。
交流耐壓試驗(yàn)的缺點(diǎn)是試驗(yàn)條件要求比較嚴(yán)格，如要進(jìn)行35kV及8 000kVA以上變壓器耐壓試驗(yàn)，由于電容電流較大，要求高電壓試驗(yàn)變壓器的額定電流在100mA以上。目前這種高電壓試驗(yàn)變壓器和調(diào)壓器尚不夠普及，因此能滿足試驗(yàn)條件的場所不多。
2.4介質(zhì)損耗因數(shù)tg5試驗(yàn)介質(zhì)損耗因數(shù)tg5試驗(yàn)主要用來檢查變壓器整體受潮油質(zhì)劣化、繞組上附著油泥及嚴(yán)重的局部缺陷等狀況，介質(zhì)測量常受表面泄露和外界條件（如干擾電場和大氣條件）等因素的影響。在一般情況下測量tg5是連同套管一起，但為了提高測量的準(zhǔn)確和檢出缺陷的靈敏度，也會(huì)進(jìn)行分解試驗(yàn)，以判定缺陷所在位置。例如，在對(duì)變壓器作預(yù)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)一相套管介質(zhì)超標(biāo)，且絕緣不合格，讀數(shù)較低。經(jīng)過分析之后，認(rèn)為可能是受潮引起，后拔出檢查發(fā)現(xiàn)套管末端底部有水分，套管已整體受潮，經(jīng)烘干處理后再重新進(jìn)行試驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到要求。測量泄露電流和測量絕緣電阻相似，只是其靈敏度更高，能有效發(fā)現(xiàn)其他試驗(yàn)項(xiàng)目所不能發(fā)現(xiàn)的變壓器局部缺陷。泄露電流值與變壓器的結(jié)緣結(jié)構(gòu)、溫度等因素有關(guān)，在比較，與歷年數(shù)據(jù)相比，與同類型變壓器數(shù)據(jù)相比，與經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)相比等。介質(zhì)損耗因素tg5和泄露電流試驗(yàn)的有效性正隨著變壓器電壓等級(jí)的提高、容量和體積的增大而下降。因此，單純靠tg5和泄露電流來判斷繞組絕緣狀況的可能也比較小，（下轉(zhuǎn)第40頁）階主振動(dòng)的形式可以找出鋼結(jié)構(gòu)的薄弱點(diǎn)，進(jìn)而采取相應(yīng)措施改善結(jié)構(gòu)，以達(dá)到延長使用壽命的目的，并最終確保其安全性和穩(wěn)定性。檢測取料機(jī)時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)其工況進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)，即確定其運(yùn)行的載荷形式，據(jù)此有針對(duì)性地進(jìn)行檢測設(shè)計(jì)，以確保測點(diǎn)、檢測項(xiàng)目符合實(shí)際需求，使得檢測的數(shù)據(jù)可以為安全運(yùn)行提供有效的支持。
另外，伴隨著檢測而來的問題就是對(duì)鋼結(jié)構(gòu)疲勞程度進(jìn)行分析，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)的變形往往與疲勞程度相關(guān)，同時(shí)伴有裂縫等情況。檢測中不能忽視這種問題的存在，所以檢測時(shí)也應(yīng)根據(jù)載荷情況對(duì)主要的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞性評(píng)估，以此作為對(duì)常規(guī)檢測的補(bǔ)充。
最后，應(yīng)按照實(shí)際情況對(duì)疲勞損壞進(jìn)行修復(fù)，以保證運(yùn)行安全。
賀永偉。港口取料機(jī)鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性開裂的原因分析。起重運(yùn)輸李浩元?，F(xiàn)代化港口取料機(jī)結(jié)構(gòu)合理性及取料能力的穩(wěn)定起重運(yùn)輸機(jī)械，2006（11）賀忠南。取料機(jī)結(jié)構(gòu)開裂故障原因分析及改造。礦山機(jī)械，2009（11）李毅民，呂明薈。取料機(jī)發(fā)生重大事故的因素及避免。運(yùn)輸機(jī)周奇群，邵新建。取料機(jī)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算方法同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2009⑶方芳。港口大型圓形堆料取料機(jī)取料鋼主梁結(jié)構(gòu)分析武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2008（7）張鐵軍。門式斗輪堆取料機(jī)驅(qū)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)存在的問題及改造措施中國高新技術(shù)企業(yè)，2008呂明薈，李毅民。港口堆取料機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)發(fā)展港口尹現(xiàn)吉，馬春雨，郝巖。大型斗輪堆取料機(jī)三維有限元分析試驗(yàn)技術(shù)與試驗(yàn)機(jī)，2006（3）童民慧，沈卓民。港口取料機(jī)俯仰鋼結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性上海海事大學(xué)學(xué)報(bào)，2008（1）何路茵。臂式斗輪堆取料機(jī)取料過程分析機(jī)械研究與應(yīng)用，陳金壽。斗輪堆取料機(jī)前臂架高腹板屈曲變形分析與解決港師，研究方向：港口裝卸設(shè)備維護(hù)。
（上接第37頁）這主要也是因?yàn)?項(xiàng)試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓太低，絕緣缺陷難以充分暴露。2.5線變形試驗(yàn)電力變壓器線圈變形是指在電動(dòng)力和機(jī)械力的作用下，繞組的尺寸或形狀發(fā)生不可逆的變化，包括軸向和徑向尺寸的變化、器身轉(zhuǎn)移、繞組扭曲、鼓包和匝間短路等。繞組變形是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的一大隱患，一旦繞組變形而未被診斷繼續(xù)投入運(yùn)行則極可能導(dǎo)致事故，嚴(yán)重時(shí)燒毀線圈。因此，需要對(duì)電力變壓器進(jìn)行線圈變形試驗(yàn)，以充分掌握導(dǎo)致線圈變形的原因及危害等方面的資料。
造成線圈變形的主要原因有（?。┰谶\(yùn)輸或安裝過程中電力變壓器受到意外沖撞、顛簸和震動(dòng)等。這種外力作用導(dǎo)致的線圈變形較為常見，同時(shí)也難以預(yù)防，意外性較大。這要求在電力變壓器運(yùn)輸和安裝過程中應(yīng)盡量避免撞擊、震動(dòng)，特別是油箱中注滿油的時(shí)候，更應(yīng)該注意不能有外力沖擊變壓器造成油箱破裂，變壓器油溢出等事故。（2）短路故障電流沖擊，電動(dòng)力使繞組遭到破壞和變形。電動(dòng)力的產(chǎn)生是繞組中的短路沖擊電流與漏磁相互作用的結(jié)果。在運(yùn)行過程中，由于軸向和徑向電動(dòng)力同時(shí)作用，可能使整個(gè)繞組發(fā)生扭轉(zhuǎn)。（3）保護(hù)系統(tǒng)有死區(qū)，動(dòng)作失靈，導(dǎo)致變壓器承受穩(wěn)定短路電流作用時(shí)間過長，造成繞組變形。據(jù)實(shí)際運(yùn)行過程中統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，在遭受外部短路時(shí)，因不能及時(shí)跳閘而發(fā)生損壞的變壓器約占短路損壞事故的30%.因此，變壓器短路保護(hù)系統(tǒng)一定要定時(shí)檢修，及時(shí)排除故障，以免造成短路時(shí)動(dòng)作失靈等事故的產(chǎn)生。
3高壓電氣試驗(yàn)對(duì)設(shè)備造價(jià)的影響電壓電氣設(shè)備既是電力系統(tǒng)中重要的電力設(shè)備，同時(shí)也是一種產(chǎn)品，也需要面對(duì)降低成本以獲得最大利潤和控制造價(jià)與市場同類型產(chǎn)品競爭的壓力。
3.1成本控制的定義成本控制，就是依據(jù)一定時(shí)期建立的成本管理目標(biāo)，在控制主體的責(zé)權(quán)范圍之內(nèi)，于生產(chǎn)耗費(fèi)發(fā)生之前和企業(yè)成本形成過程之中，為提高成本效益而對(duì)各種影響因素所采取的主動(dòng)預(yù)防和及時(shí)調(diào)節(jié)措施。一般包括以下程序：（1）根據(jù)定額制定成本標(biāo)準(zhǔn)，并據(jù)此制定各項(xiàng)降低成本的技術(shù)措施。（2）執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。即對(duì)成本的形成過程進(jìn)行計(jì)算和監(jiān)督。（3）確定差異。核算實(shí)際消耗脫離成本指標(biāo)的差異，分析成本發(fā)生差異的程度和性質(zhì)，確定造成差異的原因。（4）消除差異。挖掘增產(chǎn)節(jié)約的潛力，提出降低成本的新措施。
3.2高壓電氣設(shè)備的成本控制成本控制的第一步就是根據(jù)定額來制定成本標(biāo)準(zhǔn)，并制定降低成本的技術(shù)措施。這種技術(shù)措施的制定并不是憑空想出來的，必須要有實(shí)際的依據(jù)和科學(xué)的基礎(chǔ)。就高壓電氣設(shè)備而言，在設(shè)備研發(fā)過程中，需要不斷對(duì)原型產(chǎn)品進(jìn)行各種測試、試驗(yàn)，包括非破壞性的絕緣特性試驗(yàn)和破壞性的耐壓試驗(yàn)，只有在試驗(yàn)過程中暴露出各種實(shí)際運(yùn)行中可能遇到的問題，才能做到早糾正、早防范、早改進(jìn)。通過這些試驗(yàn)過程中大量原始數(shù)據(jù)的積累和分析，在保證高壓電氣設(shè)備適用性、安全性和可靠性的原則之下，通過改進(jìn)設(shè)計(jì)思路，采取新工藝、新技術(shù)、新材料等一系列技術(shù)措施來降低成本。
同時(shí)，高壓電氣設(shè)備的交接試驗(yàn)也可以充分暴露設(shè)備潛在的缺陷和損傷，越早發(fā)現(xiàn)這些問題，就能越早去解決。一方面，這提高了設(shè)備的安全性和可靠性，降低了設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)的成本；更為重要的是保證了電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全。
4結(jié)語高壓電氣試驗(yàn)是考核高壓電氣設(shè)備主絕緣或電氣參數(shù)是否滿足安全運(yùn)行的一個(gè)重要手段。高壓電氣試驗(yàn)可分為絕緣預(yù)防性實(shí)驗(yàn)和電氣設(shè)備交接試驗(yàn)2大類，不同的試驗(yàn)內(nèi)容能夠達(dá)到不同的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，但其最終目的都是確保高壓電氣設(shè)備滿足安全、可靠運(yùn)行。同時(shí)，高壓電氣試驗(yàn)還是高壓電氣設(shè)備制定成本控制措施的基礎(chǔ)，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中大量數(shù)據(jù)的分析，可以在確保不影響設(shè)備適用性、安全性和可靠性的原則下達(dá)到降低成本的目的。