高频脉冲振荡法在电抗器匝间绝缘检测中的应用习栋

高频脉冲振荡法在电抗器匝间绝缘检测中的应用习栋

习栋王辉杜金钟王向明和占顺王劲松岳刚

（云南电网有限责任公司丽江供电局云南丽江674100）

摘要：对于电抗器而言，主要是作为变电设备的一个重要的组成内容，并且对于电网的稳定运行也是存在着十分重要的一个重要。因为电抗器在长期进行运行的过程中将会不可避免年的存在着各种各样的绝缘问题，所以能够及时的去发现电抗器匝间的绝缘问题便显得十分的重要。在本文之中，主要是针对了高频脉冲震荡的方法在电抗器匝间绝缘检测之中的测试应用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内容，希望可以为同行业工作的人员提供出一定价值的参考。

关键词：高频脉冲；震荡法；电抗器；匝间绝缘；检测应用；分析

引言：针对于干式空心电抗器而言，其具有着比较良好的线性度以及损耗比较低和维护较为方便等方面的优点，现如今已经是被广泛的应用到了电站内部，但是其电抗器的使用情况以及维护管理等方面所存在着的原因，进而导致电抗器匝间通常情况下会出现短路方面的问题。首先是因为电抗器是存在着匝间的绝缘缺陷，使整个电抗器的电感量从而出现了相应的变化。其次则是因为短路匝的存在，短路匝将会在电抗器内部出现一个比较大的电流，导致电抗器的磁场强度被降低，也使电抗器的电感量出现了降低，进而导致了电抗器的电压以及电流出现了衰减速度提高。最终则是因为短路匝间存在着，对原来的磁势平衡打破，在这个基础上导致了电抗器之中的电流分配关系存在着比较大的变化，同时整个电抗器的电压以及电流自身的衰减速度也是在提高。因此要是没有能够及时的去发现电抗器所存在着的匝间绝缘方面的故障问题，那么将会导致设备的停止运行或者是其他方面的重大事故出现。

1.现状的分析

因为电抗器主要是长期处于在户外较为严酷的环境之下所运行的，大气之中的粉尘将会集中的聚集在电抗器的表面上，这个时候将会存在着不同程度的污物沉积，导致其表面的泄漏电流出现了相应的增加，与此同时因为电抗器的表面也是喷涂了一定程度的绝缘材料进而出现了粉花以及脱落等情况，在加上一个较为潮湿的环境之下，电抗器的表面污层将会受到潮湿，这样将会使其表面的电场集中区域的水分存在着比较快的一个蒸发，进而在这个基础上导致电抗器的表面一部分存在着龟裂的情况，这样将会直接的引起电抗器的局部电阻出现一定程度的改变，电流也将会在这个位置上出现局部的电弧，伴随着时间的不断的增加，电弧的也将会不断的进行着扩大，在电抗器的表面上也将会形成一个树形桩的爬电痕迹，也是沿着树枝状的情况来进行放电，此外电抗器在运行的过程中也将会存在着相对来说比较大的拉应力，虽然是电抗器已经是经过了高温固化的整体，也具有着比较高的抗拉应力，然而每一个包封的多层铝线之间，从而将会因为环氧胶没有渗透或者是绕线的不密实等在运行的过程中震动，可能会使其某一根铝线的焊点出现了相应的脱落，或者是处于在一中似断非断的状态之下，电抗器自身的直流电阻也将会随之不断的增加。现如今从我国对于干式空心电抗器的运行情况进行表面之后可以得出，线圈的匝间绝缘下降所诱发的电抗器损坏情况相对来说比较高，在严重的情况下将会直接的导致电抗器的烧毁，因此电抗器的制造厂家需要能够不断的去提高电抗器制造的质量，从构件的准入，改进包封封装的工艺以及不断的去提高结构绝缘等关键环境的控制，然而运行维护单位也是需要能够不断的去提高电抗器的运行维护水平，在这个基础上可以摸索新的以及有效的电抗器检测的方法，使其可以不断的去掌握以及取拥有检测电抗器是否是存在着匝间绝缘的缺陷问题。

2.高频脉冲方法的应用分析

2.1高频脉冲方法的进步原理分析

针对于大容量的干式空心电抗器进行相应的匝间绝缘试验，其主要是向电抗器可以施加高频的电压，并且能够从起电抗器的电感量的变化情况从而判断其内部是否存在着缺陷，其工作的原理主要是如下图1所表示。

图1电抗器匝间绝缘的检测电路原理示意图

通过对上图的内容进行分析研究之后可以得出，T主要是为高压试验的变压器，SS则是为高压整流硅堆，RO则是为保护电阻，Rh则是代表着电阻分压器的高臂电阻，R1代表的是电阻分压器的低臂电阻，G表示为放电球隙，C表示的是高压储能的电容器，Ch代表的为电容分压器的高比电容，C1所表示的为电容分压器的低臂电容，L为电抗器的试品。

在进行试验的时候，首先是对电抗器施幅值主要是为四十千伏的电压，观察存储示波器的波形从而进行对比分析，之后则是调整调压器的输出电压以及球隙，根据有关的实验标准规定从而增加一分钟比较高的幅值电压，是根据记录示波器的波形，通过对其波形进行对比分析，要是全电压下存在着匝间短路方面的问题，那么两个波形的震荡中后期以及频率之间是并不相同的，在相同的周期内相位差通常情况下并不是很明显，但是在震荡了若干个周期之后，那么其两个波形的相位差将会存在着一个较为明显的差异，也是直接的显示出了前后两种试验电压下的震荡频率以及电感量的变化情况。因为加压的时间相对来说比较长，然而放电的次数频率（50Hz的电源供电时候，其每一分钟主要是连续放电五千次，每一次达到数十微秒以上），进而注入电抗器的能量已经是远远的超过了常规的雷电冲击试验。

2.2高频脉冲的测试技术分析

主要是在L以及C阻尼的震荡过程之中，要使其电抗器是存在着匝间绝缘的缺陷问题，那么主要是经过电抗器线圈的匝数数值从而出现了相应的变化，进而将会导致整个电抗器的电感量出现一定程度的变化，也是直接的反映出了整个电抗器的电路震荡频率也将会出现一定程度的变化，然而电抗器短路的电压以及电流表自身的衰减速度也将会随之增加。所以，通过对比电抗器在额定的电压下的两端电压波形变化的实际趋势，从而可以判断出电抗器线圈是否是存在着匝间绝缘方面的缺陷。

2.3高频脉冲测试的方法分析

针对于单个的电抗器而言，其在电抗器两端分别是施加标准的电压以及试验的电压来对其进行相应的试验，通常情况下，标定的电压一般并不会超过试验电压的百分之三十五，通过进行对比标定电压以及试验电压从而能够测出电压的波形，并且观察过零点的变化以及衰减的速度快与慢从而能够判断其是否具有着一个良好的绝缘。

总结：通过对上述的内容进行分析研究之后能够得出，根据实验数据得出了BC相的电感量误差主要是在百分之六点三，其频率的误差则是在百分之三，主要是怀疑是A相存在着一定的问题，其长时间相的不平衡所导致出现的，并且也导致了BC也是存在着不一致，因此主要是建议BC相需要能够重点的观察，然而A相则是存在着绝缘的故障，在衰减震荡方法进行试验的过程中其衰减的波形存在着比较快的变化，在进行反复的测试之下，依然是存在着相同的波形，其主要是怀疑内部已经是存在着匝间的短路。

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