摘要：工频交流耐压试验是鉴定电力设备绝缘强度最有效和最直接的方法。在10kV一次设备中，由于经常会遇到变压器容量不足的问题，因此，就必须将公平交流耐压试验方法进行改进，以满足其变压器容量不足带来的影响。本文在此基础上，对10kV一次设备工频交流耐压试验方法进行改进与分析，提出相关的措施与建议，以供参考。
关键词：工频交流；耐压试验；改进方法
在电力设备运行中，由于绝缘长期受电场、温度和机械振动的影响，逐渐发生老化导致机械设备无法正常运行。而交流耐压实验又有发现绝缘缺陷的能力。因此，我们就有必要对交流耐压试验进行改进研究，减少相关实验次数，以保证在少数的试验次数内完成10kV一次设备改进试验。
1 多台10kV一次设备交流耐压试验的方法及其特点
工频交流耐压试验，是一种预防性试验，其基本特征是在高电压的情况下进行实验，因此在通过试验后，设备具有较大的安全裕度。其主要是经过工频感式发电机交流耐压装置检验电气设备绝缘受工频电压作用的一种试验方法。以笔者所在的班组为例，对耐压试验时仪器容量不足的情况进行分析与探究，其主要有以下几种方法：
1.1 增加试验变压器的容量
增加变压器的容量的方法是根据其试验的基本要求，岁被实验的设备选择容量较大的试验变压器进行相关的试验研究。其主要原因是：试验简便，易操作；同时也存在较大的缺陷，比如：容量大的试验器材，其重量也会增大，一般是1:2的概念，不利于试验的灵活性运用。因此，这种方法一般采用较为少用。
1.2 采用并联电抗器补偿法
一般情况下，10kV一次设备的交流耐压试验其电压频率具有较强的稳定性，一般为（30KV--50KV）之间。我们在使用ＸＣ－３型试验设备时，由于其输出的电流相对较小，会导致试验设备的电压无法达到试验要求，进而使试验的电流变少，其一般使用也相对较少。
1.3 采用变频串联谐振法
一般情况下，在回路频率f=1/2π√LC时，回路会产生谐振效应，此时，实验器材上的电压也会由于励磁作用使其输出的电压变高，电压谐振倍数相应向上浮动。而本文的试验要求是将交流耐压试验方法进行改进，因此增加试验变压器容量不符合我们的试验要求。而就原理来看，采用变频串联谐振法是负荷其要求的，但却需要我们去购买实验器材。可就现阶段市场上的消瘦情况来看，变频串联谐振装置一般都是通用型的，其使用于10-110KV电压等级设备的装备，因此，其试验的相对电抗和控制范围也还会造成一定的影响。因此，采用第二种方法最为恰当。
2 可控电抗器的分类及其控制原理
2.1 传统可调电抗器
一般情况下，传统的机械式可调电抗器主要是经过调解接头来实现电抗器电感的应用的，其主要特点是：成本低，操作简便。但其存在的缺点是：电感不能实现平滑调节，补偿效果不佳。
2.2 磁控电抗器
磁控电抗器的应用原理是通过改变其铁芯的磁阻大小来实现调节功能的。其特点是：磁阻越大，电感越小；磁阻越小，电感越大.其中，改变电抗器磁阻的方法一般分为两种：第一，增加外加滞留助磁使相关的磁路处于相对的饱和状态，也就是俗语中的直流可控电抗器装备。第二，增加交流绕组的交流可控装置，使控制的绕组产生相反方向的磁通效应，以实现调节电抗器铁芯的相应磁通，进而达到改变电感的目的。
2.3 晶闸管控制电抗器
晶闸管控制电抗器是一种新型的可控电抗器。其主要应用于无功补偿和输电线路中，其抓哟运行原理是采用线性电抗器和反并联晶管的并联方式，对其进行控制与运作，一般情况下，制药经过控制晶闸管的触发角就可以实现控制目的。
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2.4 PWM控制电抗器
PWM电抗器是最近几年才研发出来的一种新型电抗器，其基本运作原理是脉宽调制技术的应用，使双向的开关与电抗器组成一个有机整体，进而大渠道控制的目的，它是一种高频率的斩波技术应用，其具有速度快、谐波含量低、电感量可平滑调节的优点。
3 并联电抗的类型选择
3.1 并联电抗器的类型选择与优点
一般情况来看，并联电抗具有以下几个特点：（1）削弱空载或轻载时长线路的电容效应所引起的工频电压会升高，由于电压身高而空载或轻载时，其线路越长，电容量则越大，工频电压越大；在超高压远距离数段线路而言，其并联电抗器可以实现补偿其输电过程中的耗电功率。（2）改善沿线电压分布和轻载线路中的无功分布并降低线损，当传输功率大于或小于自然功率时，沿线电压会出现偏离，在这种情况下，可以采用并联电抗器的补偿，实现线路电压升高。（3）减少潜供电流，加速潜供电弧的熄灭，提高线路自动重合闸的成功率。（4）消除发电机的自励磁。（5）提高电网功率因数。
3.2 并联电抗基本的选择方式
（1）选择用不同电感值的电抗串联并联，实现改变电感的目的。就一般现场的试验情况来看，被试验的器材电容量包括：实验器材的电容和耦合、杂散，其组成情况较为繁杂，因此，我们在试验前是很难预测其被实验器材的等效电容而选择其他的电抗器的。
（2）用一种可控的方法调节电抗的电感值。
根据电抗器的自感公式，U为导磁率，A为铁芯截面积，N为匝数，Q为气隙长度。由此我们可知，通过这个方法，我们只需要对上述的电感进行调整，就可以实现其补偿电容电流的目的。这是较为简便，也适用频率较高的一种补偿方法。其主要调节方法有四种情况，即根据不同的系数进行调整：
（1）调整U，对电抗器进行控制；
（2）调整A，对电抗器进行控制；
（3）调整N，对电抗器进行控制；
（4）调整Q，对电抗器进行控制。
其中，在进行超导型可控电抗器时，应根据其材料的性质进行选择，而就现阶段的情况来看，超导材料的应用还处于试验期，二其他三种方法都具有各自的有点，且相关的设计方案较为简便，同时也符合本实验的基本要求。因此，本次试验经过最终的比较，决定采取调节气隙的办法来进设计可控电抗器。
4 调气隙式可控电抗器设计思路
一般情况下，调气隙是可控电抗器的设计方法可以分为线圈、电机和机械控制、无线带电控制几个部分组成。
4.1 线圈设计
首先，线圈由上下两个部分组成，试验；两边由相应的铝合金材料进行支撑。其次，将长方形框状 的铁芯进行组装，分别穿过线圈，组成相应的电抗。再次，两块铁芯必须经过专业的设计和改造，使其两侧分别出现一定规格的铁芯快，且可以实现横向移动。然后通过改变Q（气隙长度）来进行电感值的试验。
4.2 电机和机械控制
首先，电机部分由相应的滑台设计来进行控制，其设计材料包括：滑台组和、拉力卷轴、铝合金支架、和弹簧顶杆等。其次，滑台组和是为了实现移动铁芯块的来回移动，以实现电感装置的气隙调整；弹簧是放置在相应的导柱中间，顶杆架构是用于控制下部线圈的自由移动；拉力卷轴的设计主要是实现对弹簧顶杆的控制，固定上下线圈的运动状态，使其相关的移动机制能顺利进行。最后，我们在进行实验时，可以通过加入无线遥控器配合，实现对具体电感参数的带电无线控制。
5 结语
综上所述，我们可以看出，通过调气隙式可控电抗器的试验，其具有以下几个优点：第一，讲点工频电压上更高数值；第二，降低操作过电压；第三，避免发电机带空载长线路出现自励磁过电压；第四，有利于单相重合闸可靠性的提高。因此，我们在进行10KV一次设备工频交流耐压试验方法时，便可以将其应用到实际的输电工程当中去，进而提高相关设备的使用效率，减少电能消耗，提升企业的市场价值。
参考文献
[1]赵鹏飞.关于工频交流耐压试验的分析[J].电气制造,2007,(9):86 -88.
[2]赵京生,卢谦,刘颖等.交流耐压试验的分类与探讨[J].电子世界, 2015,(22):117-119.
论文作者:于丽平,王少杰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/10
标签：电抗器论文; 耐压论文; 电感论文; 电压论文; 电抗论文; 可控论文; 方法论文; 《电力设备》2017年第32期论文;