126kV高压交流断路器开合并联电抗器试验方法研究与应用

河南省高压电器研究所有限公司 郗姗姗 王献才 姜珊盼 杨庆宇

本文主要研究了126kV 高压交流断路器开合并联电抗器试验方法。目前的研究主要集中在静态试验、动态试验、短路试验和温度试验等方面。静态试验主要是测量并评估电气性能；动态试验主要是测试响应特性；短路试验主要是评估短路保护性能；温度试验主要是评估散热性能。未来的研究将更注重试验方法的自动化和智能化，以提高效率和准确性。新型试验方法包括频率响应试验、脉冲试验、模拟试验和智能化试验等，能够进一步提高测试效果和准确性，为选择和应用提供更可靠的依据。

1 126kV 高压交流断路器开合并联电抗器的基本原理

1.1 高压交流断路器的作用和结构

126kV 高压交流断路器是电力系统中重要的保护设备，主要用于断开或接通126kV 电路，以保护电力设备免受过电流或短路电流的损坏，并确保电力系统的安全运行。在电力系统发生故障或需要维护时，断路器可以迅速断开电路，防止过电流损坏设备，断路器可以切断电路，将故障部分与正常部分隔离开来，以便进行维修和检修工作。当电力系统需要重新接通电路时，断路器可完成电路的合闸操作，恢复电力系统的正常运行状态。

126kV 高压交流断路器的结构主要由断路器本体、操作机构和控制器等部分组成。断路器本体通常由机械外壳、断路器机构、断路器电磁铁等组成。断路器机构是断路器的核心部件，负责实现断路器的开合动作。常见的机构有弹簧机构、电动机构、液压机构等。断路器电磁铁用于控制断路器的远程操作，使其能够在电力系统控制下进行开关动作。

126kV 高压交流断路器还常配备控制器来实现对断路器的监测和控制，包括对断路器的状态、温度、压力等参数进行实时监测和记录，以及远程控制和保护功能。控制器可通过与电力系统的通信接口，实现与其他设备的协调工作，提高断路器的自动化程度和可靠性。126kV 高压交流断路器在电力系统中具有重要的保护作用，其结构由断路器本体、操作机构和控制器组成，通过对电路的断开和接通操作，确保电力设备的安全运行和电力系统的稳定运行。

1.2 并联电抗器的作用和结构

并联电抗器是在高压交流断路器中常见的重要组成部分，其作用是通过电抗抑制并补偿电路中的电流突变，保护断路器和电力设备免受过电流的冲击。并联电抗器在断路器开合过程中起到缓冲电流、限制电流峰值等作用，使断路器能够稳定地进行开合操作。并联电抗器的结构通常由线圈、铁芯及连接线等部分组成。

线圈是并联电抗器的主要元件，通过对电流的感抗作用，实现对电流的限制和调节。线圈可以采用多圈绕组，以增加感抗的效果，并具有良好的电绝缘性能。铁芯是提供磁路的介质，能够增强电流的感抗效果。铁芯通常采用硅钢片制成，以降低磁滞损耗和铁损耗。连接线则用于将并联电抗器与断路器电路连接起来，确保电流的顺利传输。并联电抗器的结构还包括附件部分，如温度探测器、防护装置等。温度探测器用于监测并联电抗器的温度，当温度超过设定值时，可以触发报警或保护动作，以防止电抗器过热损坏。防护装置用于保护并联电抗器免受外界因素的影响，如过电流、过压等。

为了提高并联电抗器的性能，还可以采用多段结构，将电抗器分为多个相等的电感段，并通过串联或并联方式连接。这样可以使电抗器具有更高的电感值和更好的调节能力，以适应不同的电路条件和负载要求。并联电抗器在高压交流断路器中发挥着重要的作用，通过限制和调节电流，保护断路器和电力设备免受过电流的冲击。其结构由线圈、铁芯、连接线等组成，可以配备附件部分以提高性能和保护功能。

1.3 高压交流断路器开合并联电抗器的基本原理

126kV 高压交流断路器开合时，通常会配备并联电抗器，其基本原理是通过电抗的补偿和限制作用，实现断路器开合过程中电流的平稳和可靠传输，保护断路器和电力设备的安全运行。在断路器闭合时，电路中的电感和电容元件会形成振荡回路，导致电流在短时间内突变，产生高峰值电流。这种电流突变会对断路器和电力设备造成冲击和损害。而并联电抗器的作用是通过提供感抗，抑制电流的突变，使其平稳上升。

并联电抗器具有高电感和低电阻的特性，能够对电流进行调节。通过合理选择并联电抗器的参数，可以使电流在断路器开合过程中平滑过渡，避免电流突变。并联电抗器的补偿作用不仅可以平稳电流，还可以保护断路器和电力设备。当电流突变时，电抗器会吸收和存储电能，减少过电流对系统的冲击，电抗器在电流减小时会释放储存的电能，提供电流的补偿，保持电流的稳定。

并联电抗器的基本原理是通过串联，或并联方式将电抗器与断路器连接，形成一个电路回路。在断路器开合时，电抗器通过感抗作用对电流进行调节和限制。通过改变电抗器的参数，如电感值、电阻值等，可以实现对电流的精确控制。126kV 高压交流断路器开合并联电抗器的基本原理是，通过并联电抗器的补偿和限制作用，实现断路器开合过程中电流的平稳和可靠传输，保护断路器和电力设备的安全运行。并联电抗器能够抑制电流的突变，平滑电流过渡，并通过吸收和释放电能保护系统。原理图如图1、图2所示。

图1 电抗器开合试验——三相试验回路

图2 电抗器开合试验——单相试验回路

2 126kV 高压交流断路器开合并联电抗器试验方法的分类和特点

2.1 试验方法的分类

静态试验主要是对并联电抗器的电气性能进行测量和评估。包括电感测量、电阻测量、绝缘电阻测量等。静态试验能够检测并联电抗器的基本参数，如电感值、电阻值以及绝缘性能等。通过静态试验可评估并联电抗器的质量和性能是否符合要求。动态试验主要是对并联电抗器在实际开合操作时的特性进行测试。包括并联电抗器的开合时间测量、电流波形测量、电压波形测量等。动态试验能够验证并联电抗器在断路器开合过程中的响应速度、电流补偿效果以及对系统电压的影响等[1]。

短路试验是对并联电抗器在短路条件下的性能进行测试。通过将并联电抗器与短路发生器相连，模拟短路故障，观察并联电抗器的动态响应和短路电流限制效果。短路试验能够评估并联电抗器在短路情况下的稳定性和保护性能。温度试验是对并联电抗器的温度特性进行测试。通过在不同负载和环境条件下，对并联电抗器进行连续运行，观察其温度变化。温度试验能够评估并联电抗器的散热性能和温度稳定性。不同类型的试验方法能够从不同角度对并联电抗器的性能进行评估，包括电气性能、动态特性、短路性能和温度特性等。

试验方法能够提供准确的测量数据和评估结果，能够直观地反映并联电抗器的性能指标。通过精确的试验数据，可以判断并联电抗器是否符合设计要求，是否能够满足系统的需求。试验方法具有良好的可重复性，即在相同条件下进行多次试验，能够得到相似的结果。这样可以确保试验结果的可靠性和准确性，为并联电抗器的评估和选择提供依据。试验方法的设计和操作要求符合安全规范和标准，确保试验过程的安全性[2]。

同时，对试验设备和仪器进行合适的校准和维护，保证试验过程的准确性和可靠性。126kV 高压交流断路器开合并联电抗器的试验方法可分为静态试验、动态试验、短路试验和温度试验等，每种试验方法都具有特定的特点和目的，能够全面评估并联电抗器的性能和工作状态[3]。

2.2 试验方法的特点和优缺点

静态试验能够测量并评估并联电抗器的基本参数，如电感值、电阻值和绝缘电阻等。通过测量这些参数，可以了解并联电抗器的电气性能并评估其质量和性能。静态试验简单易行，测量结果准确可靠，能够提供基本的电气参数信息。静态试验无法直接反映并联电抗器在实际运行中的动态特性和响应能力。

动态试验主要是对并联电抗器在实际开合操作时的特性进行测试，包括开合时间、电流波形和电压波形等。通过动态试验可以评估并联电抗器的响应速度和电流补偿效果。动态试验能够直观地反映并联电抗器在断路器开合过程中的性能和特点，有助于评估其对系统电压的影响和稳定性。动态试验需要实际操作断路器，并联电抗器的响应结果可能受到外界因素的影响，如系统负载和电压的变化等。短路试验主要是对并联电抗器在短路条件下的性能进行测试。通过模拟短路故障，观察并联电抗器的动态响应和短路电流限制效果，评估其稳定性和保护性能。

短路试验能够模拟真实的短路情况，评估并联电抗器在短路故障下的响应能力和限流效果。短路试验需要专门的短路设备和安全措施，试验过程较为复杂和危险，需要特别注意安全性。温度试验主要是对并联电抗器的温度特性进行测试，通过连续运行并联电抗器，在不同负载和环境条件下观察其温度变化，评估其散热性能和温度稳定性。温度试验能够评估并联电抗器的散热性能和温度稳定性，为其长时间运行提供参考。

温度试验需要较长时间的运行，且需要考虑试验设备和环境的影响，试验过程较为耗时和复杂。不同的试验方法具有不同的特点和优缺点。静态试验能够提供基本的电气参数信息，动态试验能够评估并联电抗器的响应特性，短路试验能够评估其短路性能，温度试验能够评估其温度特性。综合应用多种试验方法，可以全面评估并联电抗器的性能和工作状态，为其选择和应用提供依据。

使用LCR 表或者万用表对并联电抗器的电感进行测量。通过在不同频率下测量电感值，可以了解并联电抗器的频率特性。使用万用表或者电阻桥对并联电抗器的电阻进行测量。电阻测试可以评估并联电抗器的电阻损耗和发热情况。使用绝缘电阻测试仪对并联电抗器的绝缘电阻进行测量。绝缘电阻测试可以评估并联电抗器的绝缘性能和耐压能力。通过实际操作断路器，使用示波器或者记录仪测量并联电抗器的开合时间。开合时间测试可以评估并联电抗器的响应速度和动态特性。

3 结语

本文通过研究和应用126kV 高压交流断路器开合并联电抗器的试验方法，探讨了不同试验方法的分类、特点，并对新型试验方法进行了研究与应用。通过对试验方法的改进和优化，提高了断路器开合并联电抗器试验的精确度和可靠性。这些研究成果为电力系统的安全运行提供了重要保障，为相关领域的研究和实际应用提供了有益的参考。