摘要：针对于干式空心电抗器的匝间试验而言，已经是被诸多的标准所认可，为了能够更好的去保证实施的标准，是需要能够满足其标准的要求试验设备。因此在本文之中，主要是针对了干式空心电抗器匝间的过电压试验技术做出了全面的分析研究，在这个基础之上提出了下文之中的一些内容，希望能够给与同行业工作的人员提供出一定价值的参考。
关键词：干式空心电抗器；匝间；过电压试验；技术；分析
引言：针对于干式空心电抗器而言，主要是具有着结构简单以及重量轻和安装较为方便等方面的特点，在电网之中补偿以及滤波等方面已经是得到了较为广泛的应用。伴随着干式空心的电抗器的投运数量在不断的提高，故障率也是在逐渐的提高，所述的故障主要是为匝间绝缘缺陷所导致匝间的短路所出现的，因此为了能够减少干式空心电抗器的匝间绝缘方面的故障问题，不仅仅需要去提高电抗器的制造水平，与此同时也是需要具有着一个配套的匝间过电压试验的手段。
1.试验设备的研制的分析
1.1标准规定的电路组件以及试验研究分析
标准的规定一分钟需要完成三千次的充电和放电，主要是采用50Hz的电源频率，在每一个工频周期的完成一次，所选择使用的半波整流电路主要是作为直流供电的电源便可以得到满足。所设计的直流电源的额定充电电压主要是为二百千伏，额定的电流则是为五十毫安，仅仅对其电容充电，没有其他的阻性负载，也不必要额外的滤波。为了能够更好的去保证硅堆以及试验的变压器，需要能够串联一个保护的电阻，其阻值的选取需要能够保证充电的时间常数可以足够的小，根据其干式空心电抗器的标称电抗100kHz左右的震荡频率方面的要求，其充电的电容主要是为3nF，然而保护电阻的确定则是为四十千欧，在一个工频的周期便可以更好的实现对其充电电容达到快速的充电。然而针对于二百千伏的放电电压而言，放电球隙的直径主要是为二十五厘米。电压在进行测量的过程中主要是采用了脉冲电容器所构成的电容分压器。
在设备组件完成后，对其一台55mH的单层空心电抗器进行了相应的匝间的电压实验。然而其球隙间隙在放电之后，主要是呈现为红色以及蓝白色相间的放电电弧，并且电弧并不稳定。电抗器上面的震荡电压幅值也是不稳定的。要比其试验的变压器输出的高压幅值低很多，同时其保护电阻也是存在着较为严重的发热，没有能够达到标准规定的要求。
1.2试验电路的改进以及试验的研究分析
为了能够更好的去改善放电球隙的自然放电电压下降所存在着的问题，主要是可以采用可控制放电的技术来对其进行重新的尝试，然而球隙的一个球作为触发球，在球隙轴心的位置上安装了触发针。触发球以及触发针之间是空气绝缘，连接触发变压器的副边绕组，触发电路的工作配合着供电的电源相位，负极性的电压下降到了过零的时刻便开始进行触发，在进行触发变压器的原边从而得到了触发的脉冲，在触发球以及触发针之间从而形成了放电的火花，进而畸变球隙的电场。在这个时候，充电的电容主要是处于在一个充满电的负荷之后的电压保持阶段，进而忽视了硅堆反向存在着泄漏方面的也影响，每一次触发的时刻充电电容上的电压是保持不变的，进行初步试验之后可以得出，在相同的发电的电压时刻之下，可以控制放电比的自然放电所对应的球间隙相对来说比较大，这个时候也是为不触时球隙不放电也是提供出了相应的条件。
为了能够有效的降低触发变压器的隔离电压，其电路充电的电容以及球隙的位置做出了相应的调换，使其触发球可以直接的接地。
2.故障的判别有效性的分析
其标注的推荐主要是采用了相同或的电抗器不同的电压下的波形进行对比的方式从而去判断干式空心电抗器匝间绝缘所存在着的故障，首先是在百分之三十的试验电压下对其进行一次的实验，对其存在着的波形做出相应的记录，之后则是在试验电压下进行一分钟的试验，要使其试验的波形震荡频率出现了变化，那么便可以判断其存在着匝间的故障。
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2.1匝间的短路所导致的电抗器的参数变化分析
要使其干式的空心电抗器中存在着短路匝的存在，将会导致出现以下的变化。
一是电抗器的短路线圈有效匝数将会出现降低，导致其整个电抗器的电感量出现降低。
二是短路匝之外的其他线圈在短路匝之中将会出现感应的电动势，对于这一个感应的电动势而言，将会导致其短路匝内存在着一个比较大的环流，并且其环流也将会在线圈之中出现磁场，使其整个电抗器线圈之中的总磁场出现了减少，导致其电抗器的电感量出现了降低。
三是短路的匝内的环流将会导致电抗器的电感量出现降低。
四是因为短路匝的存在进而已经是破坏了电抗器线圈的磁势之间的平衡关系打破，这样也将会直接的影响到电抗器线圈中各层之中的电流分配的一个关系，使其电抗器中存在着贯穿于整个层线圈的环流，这样的环流将会导致电抗器的损坏出现增加。
因为受到了磁场分布所带来的影响，干式空心电抗器的匝间短路故障也将会导致电感量的变化，并且主要是与故障的位置存在着直接的关系，端部的短路故障比也中间的短路工作也将会导致电感量出现变少。
2.2故障的判别有效性的分析
为了能够更好的方便其波形的对比，在相同的试验电压下，首先对其完好的电抗器进行了相应的试验，之后则是对其不同位置的模拟一匝短路的故障进行相应的试验。
但不存在着一匝短路的时候，其震荡的频率变化主要是为百分之二点五，然而电感值的变化则是为百分之五，衰减的速度相对来说比较快，中部存在着一砸短路的时候，其发现震荡的频率变化了百分之五，然而其电感值的变化为百分之十，衰减的速度也是明显的在加快。
通过进行反复的试验之后可以发现，破坏匝间的绝缘位置通常情况是伴随着放电的火花，并且持续的进行试验也能够导致短路匝间的绝缘进行燃烧。因为多层数包封的电抗器，其收磁的不平衡影响所出现的短路引起电气参数的变化也是相对来说比较大的，在一些电抗器厂的现场使用也是对这一现象发现。
总结：通过对上述的内容进行分析研究之后可以得出，首先直接的采用标注的过电压实验电路无法可以在电抗器上得到相应的幅值稳定的震荡电压波形，去原因主要是因为重复放电的方式下球隙自然放电的电压快速下降。其次则是采用可以控制的放电球隙并且对其过电压实验的电路进行相应的改进之后，其可以在电抗器上能够得到幅值较为稳定的震荡电压的波形。再次则是可以通过在不同位置的模拟短路的电抗器进行相应的试验，进而也是直接的证明了研制的设备通过波形的对比能够有效的去判断出匝间的短路，其震荡的波形周期数也会越来约为明显。最后则是建议标准推荐电路之中可以采取能够控制的放电球隙，并且也是需要对其能够给予高度的重视。
参考文献：
[1]骆晓龙,张良,王永红,聂洪岩,彭翔,陈伟,魏新劳.干式空心电抗器匝间绝缘试验方法有效性分析[J].哈尔滨理工大学学报,2014,01:74-78.
[2]张良,吕家圣,王永红,聂洪岩,陈禾,彭翔,魏新劳.35kV干式空心电抗器匝间绝缘现场试验[J].电机与控制学报,2014,06:66-71.
[3]郭绍伟,彭珑,牛铮,马鑫晟,张超,李昊扬.特高压变电站110kV干式空心电抗器匝间过电压试验技术研究与现场应用[J].华北电力技术,2016,10:31-35.
[4]徐林峰,林一峰,王永红,魏新劳,陈庆国.空心电抗器匝间过电压试验用脉冲振荡电路[J].哈尔滨理工大学学报,2011,06:42-45.
[5]刘创华,刘梅.干式空心电抗器匝间绝缘检测技术[J].电力系统及其自动化学报,2016,S1:115-118.
论文作者:岳刚,杜金钟,王辉,习栋,王向明,和占顺,王向明
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/7
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