各種高壓電氣設(shè)備在裝卸運(yùn)輸、安裝及運(yùn)行過程中,由于受沖擊、振動(dòng)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(yùn)行前以及運(yùn)行過程中,必須按照規(guī)范規(guī)定的交接、預(yù)防檢測(cè)項(xiàng)目,參照歷次試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行交接、預(yù)防檢查和試驗(yàn),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(zhì)量是否良好,并判斷其性能是否滿足安全運(yùn)行的要求。
在變配電所安裝施工完畢后,要對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行竣工交接試驗(yàn);運(yùn)行中的變配電所要定期進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)。一般檢查及試驗(yàn)包括檢查、導(dǎo)通試驗(yàn)、絕緣電阻試驗(yàn)、交流耐壓試驗(yàn)、接地電阻試驗(yàn)、電氣性能試驗(yàn)、機(jī)械性能試驗(yàn)等多方面內(nèi)容。在進(jìn)行交接或預(yù)防性試驗(yàn)時(shí),應(yīng)先進(jìn)行非破壞性試驗(yàn),后進(jìn)行破壞性試驗(yàn),后者應(yīng)在前者合格的基礎(chǔ)上方可進(jìn)行。
《高壓電氣設(shè)備的檢修與試驗(yàn)》將依據(jù)《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50150-2006)和《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》(DL/T596-1996)等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和電力行業(yè)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定,結(jié)合常規(guī)變配電所安裝施工實(shí)踐及常用的儀器設(shè)備,對(duì)變配電所主要交接、預(yù)防試驗(yàn)相關(guān)的試前檢查及準(zhǔn)備、試驗(yàn)?zāi)康摹⒃囼?yàn)方法及接線示意圖、注意事項(xiàng)以及對(duì)測(cè)量結(jié)果的分析判斷等方面進(jìn)行一些說明,以供讀者在進(jìn)行交接及預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)參考。對(duì)于數(shù)據(jù)的詳細(xì)分析判定及規(guī)定,需參見《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50150-2006)以及《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》(DL/T596-1996)中相關(guān)內(nèi)容。
《高壓電氣設(shè)備的檢修與試驗(yàn)》共分十章,分別介紹了高壓電氣絕緣的基礎(chǔ)理論知識(shí)、高壓電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)方法、電力變壓器檢修與試驗(yàn)、高壓開關(guān)檢修與試驗(yàn)、互感器檢修與試驗(yàn)、避雷器檢修與試驗(yàn)等,按照交接試驗(yàn)和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn),詳細(xì)介紹了各種高壓電氣設(shè)備的檢修與試驗(yàn)方法和儀器的使用,并根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備編制出切實(shí)可行的工作任務(wù),學(xué)以致用,培養(yǎng)學(xué)生電氣設(shè)備檢修與試驗(yàn)作業(yè)的安全意識(shí)和規(guī)范化作業(yè),為我國(guó)電氣化鐵路行業(yè)的安全運(yùn)行培養(yǎng)出高素質(zhì)、專業(yè)技術(shù)強(qiáng)的接班人。
前 言
“高壓電氣設(shè)備測(cè)試”是高職院校電氣專業(yè)進(jìn)行工學(xué)結(jié)合的教學(xué)模式改革中為適應(yīng)電氣試驗(yàn)崗位的教、學(xué)、做一體化而開設(shè)的一門課程。
在前些年高職院校供用電技術(shù)專業(yè)和電氣化鐵道技術(shù)專業(yè)中開設(shè)的“高電壓技術(shù)”是一門理論性較強(qiáng)的專業(yè)課程。在實(shí)際講課過程中教師發(fā)現(xiàn),很多內(nèi)容沿襲的是高等學(xué)!案唠妷杭夹g(shù)”專業(yè)課程模式,以講授電介質(zhì)理論、氣體、液體和固體電介質(zhì)的擊穿放電發(fā)展過程、電力系統(tǒng)過電壓與防雷設(shè)備研究等理論研究性質(zhì)的章節(jié)為主,對(duì)于高職學(xué)生而言,理論知識(shí)部分講解過多,學(xué)生理解能力跟不上,而原來安排的試驗(yàn)課時(shí)數(shù)也較少,由于很多理論知識(shí)牽涉到微觀世界原子、分子間的微粒結(jié)構(gòu)變化,比較抽象難懂,學(xué)生普遍較難理解,教、學(xué)效果不太理想。
鑒于此,在基于工作過程的教學(xué)改革模式探索中,課程負(fù)責(zé)人聘請(qǐng)?zhí)m州鐵路局蘭州高壓試驗(yàn)所、西安鐵路局西安供電段試驗(yàn)組專業(yè)從事高壓電氣設(shè)備測(cè)試、檢修工作的高級(jí)技師、陜西省電力公司試驗(yàn)組工程師等多位企業(yè)生產(chǎn)一線的管理及技術(shù)人員,探討高壓試驗(yàn)工日常真實(shí)的工作內(nèi)容,將其按照工作情境轉(zhuǎn)化為學(xué)生的學(xué)習(xí)情境,改變?cè)瓉砝碚撔蕴珡?qiáng)、學(xué)生沒機(jī)會(huì)動(dòng)手實(shí)踐的不足。因此,開發(fā)出這本工學(xué)結(jié)合的、以項(xiàng)目化教學(xué)為主體的教改教材。在此,對(duì)給本書的編寫提供大量素材和技術(shù)資料的專家們表示衷心的感謝!
各種高壓電氣設(shè)備在裝卸運(yùn)輸、安裝及運(yùn)行過程中,由于受沖擊、振動(dòng)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(yùn)行前以及運(yùn)行過程中,必須按照規(guī)范規(guī)定的交接、預(yù)防檢測(cè)項(xiàng)目,參照歷次試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行交接、預(yù)防檢查和試驗(yàn),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(zhì)量是否良好,并判斷其性能是否滿足安全運(yùn)行的要求。
在變配電所安裝施工完畢后,要對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行竣工交接試驗(yàn);運(yùn)行中的變配電所要定期進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)。一般檢查及試驗(yàn)包括檢查、導(dǎo)通試驗(yàn)、絕緣電阻試驗(yàn)、交流耐壓試驗(yàn)、接地電阻試驗(yàn)、電氣性能試驗(yàn)、機(jī)械性能試驗(yàn)等多方面內(nèi)容。在進(jìn)行交接或預(yù)防性試驗(yàn)時(shí),應(yīng)先進(jìn)行非破壞性試驗(yàn),后進(jìn)行破壞性試驗(yàn),后者應(yīng)在前者合格的基礎(chǔ)上方可進(jìn)行。
本書將依據(jù)《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50150—2006)和《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》(DL/T 596 —1996)等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和電力行業(yè)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定,結(jié)合常規(guī)變配電所安裝施工實(shí)踐及常用的儀器設(shè)備,對(duì)變配電所主要交接、預(yù)防試驗(yàn)相關(guān)的試前檢查及準(zhǔn)備、試驗(yàn)?zāi)康摹⒃囼?yàn)方法及接線示意圖、注意事項(xiàng)以及對(duì)測(cè)量結(jié)果的分析判斷等方面進(jìn)行一些說明,以供讀者在進(jìn)行交接及預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)參考。對(duì)于數(shù)據(jù)的詳細(xì)分析判定及規(guī)定,需參見《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50150—2006)以及《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》(DL/T 596—1996)中相關(guān)內(nèi)容。
本書共分十章,分別介紹了高壓電氣絕緣的基礎(chǔ)理論知識(shí)、高壓電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)方法、電力變壓器檢修與試驗(yàn)、高壓開關(guān)檢修與試驗(yàn)、互感器檢修與試驗(yàn)、避雷器檢修與試驗(yàn)等,按照交接試驗(yàn)和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn),詳細(xì)介紹了各種高壓電氣設(shè)備的檢修與試驗(yàn)方法和儀器的使用,并根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備編制出切實(shí)可行的工作任務(wù),學(xué)以致用,培養(yǎng)學(xué)生電氣設(shè)備檢修與試驗(yàn)作業(yè)的安全意識(shí)和規(guī)范化作業(yè),為我國(guó)電氣化鐵路行業(yè)的安全運(yùn)行培養(yǎng)出更多高素質(zhì)、專業(yè)技術(shù)強(qiáng)的接班人。
本書由西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院王旭波、張剛毅擔(dān)任主編,武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院王旭東老師、西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院趙飛燕老師、吉林鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院陳洪軍老師、黑龍江鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院周雪冬老師擔(dān)任副主編,其中王旭波編寫第一、七章、第五章實(shí)做項(xiàng)目,第八章第1、4節(jié),第十章第2節(jié)內(nèi)容;張剛毅編寫緒論、前言和附錄;王旭東編寫第三、四、五章內(nèi)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(fù)責(zé)統(tǒng)稿和修訂。
由于時(shí)間比較倉促,加之作者水平有限,本書難免會(huì)有紕漏之處,懇請(qǐng)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(shù)學(xué)院電氣工程系副教授,研究生,主要研究領(lǐng)域是高電壓絕緣與電氣試驗(yàn)、變電所高壓一次系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備測(cè)試》的開發(fā)建設(shè),自主開發(fā)的數(shù)字教學(xué)資源《高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)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(jiǎng)。出版教材2部。
緒 論 1
第一章 電氣絕緣基本知識(shí) 2
第一節(jié) 氣體電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗 2
第二節(jié) 電介質(zhì)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(jī)理 19
第五節(jié) 固體電介質(zhì)的擊穿機(jī)理 21
第六節(jié) 沿面放電 24
思考和練習(xí)題 37
第二章 高壓電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)方法 39
第一節(jié) 電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)的種類與意義 39
第二節(jié) 絕緣電阻、吸收比試驗(yàn) 43
第三節(jié) 直流泄漏電流試驗(yàn) 46
第四節(jié) 介質(zhì)損耗角正切值試驗(yàn) 49
第五節(jié) 局部放電試驗(yàn) 53
第六節(jié) 工頻耐壓試驗(yàn) 58
第七節(jié) 直流耐壓試驗(yàn) 63
第八節(jié) 沖擊耐壓試驗(yàn) 68
思考和練習(xí)題 78
第三章 電力變壓器檢修與試驗(yàn) 79
第一節(jié) 電力變壓器絕緣知識(shí) 79
第二節(jié) 油浸式電力變壓器檢修周期和項(xiàng)目 83
第三節(jié) 電力變壓器交接性試驗(yàn)項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn) 96
第四節(jié) 電力變壓器預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn) 106
思考和練習(xí)題 123
第四章 高壓開關(guān)設(shè)備檢修與試驗(yàn) 124
第一節(jié) 高壓斷路器的作用和絕緣結(jié)構(gòu) 124
第二節(jié) 斷路器檢修 127
第三節(jié) 隔離開關(guān)檢修 139
第四節(jié) 斷路器交接性試驗(yàn)項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn) 141
第五節(jié) 斷路器預(yù)防性試驗(yàn)項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn) 151
第六節(jié) 隔離開關(guān)的絕緣試驗(yàn) 154
思考和練習(xí)題 157
第五章 互感器的檢修與試驗(yàn) 158
第一節(jié) 互感器的原理及絕緣結(jié)構(gòu) 158
第二節(jié) 互感器的檢修 167
第三節(jié) 互感器絕緣試驗(yàn) 174
第四節(jié) 電壓互感器特性試驗(yàn)項(xiàng)目 178
第五節(jié) 電流互感器特性試驗(yàn)項(xiàng)目 190
第六節(jié) 互感器的交接性絕緣試驗(yàn)項(xiàng)目 195
思考和練習(xí)題 200
第六章 避雷設(shè)備及接地裝置試驗(yàn) 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(hù)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(yàn)及標(biāo)準(zhǔn) 221
第五節(jié) 避雷器及接地裝置預(yù)防性試驗(yàn)及標(biāo)準(zhǔn) 224
第六節(jié) 接地裝置及試驗(yàn) 231
思考和練習(xí)題 241
第七章 電容器的檢修與試驗(yàn) 242
第一節(jié) 電容器基本知識(shí) 242
第二節(jié) 電容器的檢修 244
第三節(jié) 電容器試驗(yàn) 246
思考和練習(xí)題 255
第八章 電力電纜試驗(yàn) 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(diǎn)的檢測(cè)方法 259
第四節(jié) 電力電纜絕緣試驗(yàn) 265
第五節(jié) 交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜預(yù)防性試驗(yàn) 270
第六節(jié) 故障處理實(shí)例 273
思考和練習(xí)題 284
第九章 電力安全工器具的檢查與絕緣試驗(yàn) 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(cè) 285
第二節(jié) 絕緣手套、絕緣靴的耐壓試驗(yàn) 287
第三節(jié) 接地桿的工頻耐壓試驗(yàn) 288
第四節(jié) 高壓驗(yàn)電器的性能檢查 290
思考練習(xí)題 293
第十章 高壓絕緣子和套管試驗(yàn) 294
第一節(jié) 絕緣子概述 294
第二節(jié) 絕緣子試驗(yàn) 295
第三節(jié) 套管試驗(yàn) 300
思考和練習(xí)題 307
附錄Ⅰ 高壓試驗(yàn)安全規(guī)程 308
附錄Ⅱ 測(cè)量檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)范目錄 312
附錄Ⅲ 高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)數(shù)據(jù)原始記錄表 313