干式空心电抗器匝间绝缘试验关键技术及装置研究

赵荣普李梦滔陈井锐陈欣

（云南电网有限责任公司昆明供电局650000）

摘要：在进行干式空心电抗器的匝间绝缘检测的过程中，可以使用以及中所提出的对于匝间绝缘检测的具体实验方法。而目前我国对于该方面的研究还不够深入，因此缺乏具有一定效果的试验设备。为了使得干式空心电抗器的匝间绝缘检测试验的有关技术得到一定的研究，我们需要使用倍压电路的方法以及限流电阻的方法等使得放电频率得到有效控制，同时在研究的基础上使得该技术满足各项规范。保障其在体积上以及重量等各方面都得到一定的优势，这样才能满足变电所的无功补偿实验的数据检测，从而获得满足实验要求的实验结论。

关键字：干式空心电抗器；匝间绝缘试验；关键技术；装置研究

1前言

经过诸多学者对干式空心电抗器的研究发现，导致干式空心电抗器出现问题的原因有很多，而致使其被烧毁主要是干式空心电抗器的匝间出现绝缘短路的故障。目前，对于干式空心电抗器这方面的研究设备较为匮乏，而引进国外的装置所带来的成本较大，也不利于企业的成本控制。为此我们需要对监测干式空心电抗器的设备进行研究，从而可以利用一种十分廉价且效果较好的设备来进行电抗器的监测。对干式空心电抗器进行设备的研究发现，导致电抗器出现绝缘缺陷的问题是在干式空心电抗器的电源两端的电压过高，从而使得电抗器的电感增大。而目前针对这一现象的研究已经有了一定的理论基础。我国已经研究出了一些类型的不同的电抗器的故障绝缘检测设备。[1]然而在实际的检测过程中，其效果并不好，因此不能满足相关的标准，其中主要变现为，测试的过程中，电压值不够高，且在每秒放电的次数和振荡而导致的频率不够大，从而不能满足关于电抗器的有关标准。此外，试验的设备重量较大，且设备的体积也十分大。此外，在测试的过程中获得的数据准确度较低，这很容易使得电抗器的匝间绝缘的状况分析出现一定的误差。这些原因综合起来导致测试设备不能再变电所的现场进行数据的监测，所以不能实现对干式电抗器的故障分析。为了使得电抗器的监测更加的科学合理，我们需要对一些不成熟的实验装置进行分析，然后利用限流电阻以及触发球隙等方法对放电频率进行控制，最终使得电抗器的匝间绝缘检测方面得到一定的进展。[2]

2目前关于干式电抗器的匝间绝缘检测方法

根据目前干式电抗器的绝缘检测的实验方法，国家都颁布了有关的规定，其中的主要方法可以进行一下的分析:

感应电压法。这种分析方法和变压器的匝间绝缘试验的方法相互类似，在具体执行的过程中，需要使用感应电压法使得被检测的线圈周边加上电压，从而使得匝间的耐电压得到监测。

直接施加工频电压法。使用试验变压器对电抗器进行工频电压的施加，从而对干式电抗器的匝间绝缘耐电压的能力进行检查，以实现试验的目的。若在此测试的过程中，试验中的容量以及所施加的电压值比试验的范围大时，我们需要使用雷电冲击电压的实验进行代替。

此外，还有高频振荡能量吸收的方法来进行检测。这是一种利用能量的吸收原理，对所检测的电阻进行匝间故障的检测办法。

利用高频振荡电压法进行检测。若在电抗器的绝缘匝间出现缺陷时，一般在电抗器的两端电源的频率会相对较高，其中的电感会逐渐变大。因此，我们可以对干式电抗器加入一些干频率的振荡脉冲，从而对加载在电抗器两端的电压以及电流的波形会出现一定的变化。同时，我们把获得的信号和之间得到的同类型的信号进行比较，从而使得匝间绝缘缺陷问题得到分析。[3]

3基于高频振荡电压法的实验装置分析

高频振荡电压法与其他的方法相互比较，其具有较好的测试效果，不单单实验的容量小，且测试的灵敏度也较高，是当前较好的实验设备。高频振荡电压法在测试的过程中，对干式电抗器直接加入一些高频的脉冲电压，而依照以及的标准，使用电抗器的匝间绝缘检测电路的工作，目前对于干式空心电抗器的匝间绝缘实验的方法有很多。对于感应电压的实验方法，在进行仿真和实验中进行分析，实验放电的次数较少，只能满足所规定的次数。在出现球隙击穿的时候，的会比较大，且阻抗的值接近零，这次功率过大。而利用直接施加工频电压的方法则也会使得电路出现过载的现象。无论是感应电压发以及直接施加工频电压的方法均需要较大的容量变压，且运行的成本比较高，在运输起来也十分困难，因此不能在施工的现场使用。而这两种方法不成熟的主要原因是在球隙击穿出现后，会形成通路，然后致使流过球隙的电流则比较大。在经过多次的实验之后，使用转电极所实现的电抗器匝间绝缘的检测实验之后，在同步电机的运转带动下，两个电极的相位差会达到90度。这种方法可以使得变压器的输出被强行切断，致使变压器不会在球隙的作用下形成回路，同时也保障了输出值在稳定的范围内。然而这种方法在运行时，使用了旋转电极，所以会在放电的过程中出现两间隙同时击穿的问题，而系统中的电波会在不同的导体中被不断的折返和反射，从而产生了较强的干扰信号，这会使得最终的测量结果的准确性受到严重的影响，此外，在设备中的高速运转电极，还会使得整个装置出现间歇式的震动，对于设备的稳定性有很大的影响。[4]

4干式空心电抗器匝间绝缘实验的新设备

虽然使用旋转电极的实验方法比感应电压以及直接施加工频电压的实验方案效果更好，但是也带来了一定程度上的干扰。为此，我们可以在不断的仿真模拟实验的基础上，采用大电阻的限流且触发点火的实验方案，这种方法是利用倍压塔使得输出电压是额定电压的好几倍，然后利用倍压塔的稳定效果实现绝缘实验。这种方案中，设备的输出功率不会超过装置的标准功率值，且会得到较为准确的波形。整套装置不单单占地面积较小，且重量也较轻，十分便捷。[5]

5实验分析

使用电感值为180/280mH的电抗器进行试验，然后在二者中分别加入电压为80、180KV的实验电压，从而测出其电压以及电流的波形。

若在线路中出现匝间短路的情况时，无论是电抗器两端的电压还是电流的震荡频率均会比电抗器正常情况下的高，且出现衰减的速度也较快。这说明有较多的能量在短路环上有消耗。这种现象可以应用在对于电抗器的绝缘故障问题的检测上，从而对故障的问题进行判断。

6结语

综上所述，本文对干式空心电抗器的匝间绝缘实验的关键技术进行分析，对电抗器的绝缘检测装置进行分析，并找出各个实验方案的不足之后，然后提出了使用倍压法以及大电阻的限流等方法来进行干式空心电抗器的匝间绝缘实验的关键技术分析，从而使得绝缘检测的技术无论在体积上还是在重量上都有所升级。当使用实验来分析实验方案时，通过脉冲震荡电压发来对比电抗器的线圈上所施加的电压，从而分析电压和电流的波形变化，最终对干式电抗器的匝间绝缘状态进行可行性分析，进而证明该实验可以达到实验中的各项标准，实验对干式空心电抗器的匝间绝缘分析，这种方法不单单具有较高的灵敏度，且可以在现场使用，因此更加地符合实际的工作情况，解决了当前不适应现场检测的难题，具有较好的应用效果。

参考文献

[1]游书均，石宁，黄巍巍，杨和刚，李德彬.干式空心电抗器日常维护技术及常用试验装置研究[J].企业技术开发月刊,2015(1):6-7.

[2]戴瑞海，夏晓波，林坚，季凌武，江少成.干式空心电抗器匝间绝缘试验关键技术及装置研究[J].浙江电力,2012,31(7):1-5.

[3]芦岩.66kV干式空心电抗器匝间绝缘试验技术研究[D].哈尔滨理工大学,2013.

[4]江少成干式空心电抗器匝间绝缘检测方法及试验装置的研究[D]西安交通大学,2005.

[5]郭香福，梁凤山．涡流探伤在电抗器线圈绕组质量控制中的应用[J].变压器,2003,40(2):22-24.