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1、干式空心电抗器匝间绝缘检测原理及试验研究（云南电网有限责任公司昆明供电局云南昆明650000）摘要:在工频电压等级高、电网容量大的输电系统中安装电抗器可减少谐波电流、增加功率因数及减小短路电流，因此电抗器可实现无功补偿、稳压及限流，还能降低线损及提高传输功率。在电抗器的运行时间不断增长时，可能会出现表面放电等故障，故障较为严重时还会直接烧毁电抗器，威胁到整个输电系统的稳定运行与安全运行，应通过加强日常维修工作及时排除故障。绝缘检测是电抗器日常维护的重要内容，可在绝缘检测中及时发现匝间绝缘破坏问题。木文分析了干式空心电抗器的匝间绝缘检测原
2、理与试验方法，以供参考。关键词：绝缘；匝间；电抗器；干式；试验电抗器是保障电力系统正常供电及电力客户安全用电的重要设施,干式空心电抗器是常见的电抗器类型，由汇流排、绝缘线圈构成，属于层式结构形式，每一层均有若干个匝线圈，不同层之间的气道可确保各层形成包封⑴。此类电抗器的绝缘性能，尤其是匝间绝缘容易受到强磁场、大电流、高电压等极端环境的影响，绝缘性能也会因此逐渐变差，在绝缘性能不良、绝缘强度减弱或绝缘电阻遭到破坏时，可造成电抗器出现放电及短路等故障，严重时可造成电力传输中断。对此，应加强日常巡视及匝间绝缘检测、试验工作，及时处理绝缘缺陷。
3、1.检测原理根据IEEEC57.21标准及IEEEC57.16标准，在检测电抗器的匝间绝缘性能时应对电容器进行重复充电，同时向线圈放电，放电通道为球隙，放电要求如下：以半波整流3000次/min及全波整流6000次/min确定充电频率、放电频率；阻尼振动周期约为100kHz；如电抗器的额定电压为35kV,则户外放电检测初始电压的峰值为179kV,户内为134kV；如额定电压为10kV,贝9户外放电检测初始电压的峰值为79kV,户内为60kV；如额定电压为6kV,则户外放电检测初始电压的峰值为60kV,户内为45kVo如存在绝缘缺陷，则在
4、充放电时高频电压可造成匝间绝缘的电感值发生较大变化，因此通过检测电感值变化情况便可以了解匝间绝缘性能。目前常用的匝间绝缘性能检测方法包括雷电冲击检测法与过电压检测法，如电抗器的Um≤40.5kV,宜选用过电压法检测绝缘性能，以确保在绝缘检测过程中能够产生更陡的放电波头［2］。由于电抗器的电抗量通常≤20mH,在进行雷电冲击检测吋可将电阻接入电抗器的尾端，或适当缩短波头时间及增加充电电容，以确保在检测时可以有效调节波尾时间，从而使波形达到检测要求。雷电冲击法与过电压法的检测原理分别见图1、图2。在图1及图2中，Cx--去示波器
5、，C1--充电电容（主电容），Lx—被检测电抗器，Rx…■回路电阻（等值电阻），g—球间隙，Rf波头电阻，Rt—波尾电阻，Rd—限流电阻2•试验2.1试验方法应将稳压电源作为试验电源，试验前需切断高压端，确保电抗器与高压导线之间的距离达到安全保护标准，同吋利用接地线保证电抗器安全接地，注意拆除过压保护器及避雷器等，并检查试验接线是否正确。在试验过程中应保证环境湿度＜85%,将温度控制在-10°C-40°C之间，按照标准的试验操作步骤进行充放电，发现异常吋，立即停止充放电。试验结束后应及时切断电源。如采用雷电冲击法检测匝间绝缘性能，在试验
6、过程中应注意控制好冲击器与电抗器之间的阻抗效应，同时避免电抗器的接地线对冲击电场分布形式产生破坏作用，尽量在电抗器附近设置接地点［3］。试验电路的元件参数、截断电路布置形式是决定截波试验反极性过零系数及截断时间的主要因素，如过零系数超过0.3,应将阻尼电阻接入截断电路中，以降低过零系数，在试验过程中还应尽量使雷电冲击装置靠近电抗器，以减小电抗器与端子之间的阻抗，并增加试验电压、电流的骤降陡度及缩短截断时间，获得更精确的匝间绝缘试验结果。雷电冲击检测法的般性试验步骤如下：负极性全波冲击（降低电压，1次）→负极性全波冲击（全电压，
7、1次）→负极性截波冲击（降低电压，1次）→负极性截波冲击（全电压，2次）→负极性全波冲击（全电压，2次）→负极性全波冲击（降低电压，1次）。如采用过电压法检测匝间绝缘性能，试验时先施加设计的标定电压，标定电压应低于试验电压值的35%,随后可在等值电路中施加试验电压,并记录lmin内的波形变化⑷。可通过对比试验电压与标定电压下的波形变化判断是否存在绝缘缺陷。2.2现场应用2.2.1故障情况某330kV变电站中的35kv干式空心电抗器突发烧损故障，故障发生后立即断电灭火，灭火后检查了配电网络的A相、B
8、相及C相运行情况，发现A相及B相无异常，C相存在燃烧痕迹。电抗器的额定容量为ISMvar,感抗值为24.5Ω,出厂序号为142875A,额定电流为745.275A,额定频率为50Hz,额定电压为
