干式空心电抗器是重要的一次设备，影响电网可靠稳定运行。传统干式空心电抗器长期运行后，容易出现环流过热、匝间短路、包封开裂受潮进水等缺陷。这些问题在寒冷地区昼夜大温差的环境下尤为突出。为此，黑龙江电科院联合哈尔滨理工大学成立研发团队，先后完成新型干式空心电抗器电磁结构的优化设计软件开发、产品样机制作、型式试验验证、现场安装调试等工作。
据了解，10千伏新型干式空心电抗器采用了弱化包封绝缘、增加匝间绝缘的设计方式，降低了寒冷地区大温差下材料热膨胀系数不同引起的包封绝缘材料与导线脱黏的风险。研发团队还在包封绝缘材料中增加了丁腈橡胶粉体材料，增强包封绝缘材料的韧性。绝缘结构与绝缘材料的双重优化，使新型电抗器更适用于寒冷地区。10千伏新型干式空心电抗器还采用了优化设计方法和全新的电磁结构，应用电磁设计软件和新工艺，解决了传统电抗器分数匝环流、包封开裂等问题。
一、产品概述（YDQC交直流两用变压器设计精巧，结构简单）
YDQC系列轻型交直流高压试验变压器是在同类产品YDJ（G）型高压试验变压器的基础上，按试验变压器国家标准ZBK41006—89要求，经改进后生产的一种新型产品，本系列产品具有体积小、重量轻、结构紧凑、功能齐全、使用方便等特点。实用于电力、工矿、科研等部门，对各种高压电气设备、电气元件、绝缘材料进行工频耐压试验和直流泄漏试验，是高压试验中必不可少的仪器。
二、产品结构（YDQC交直流两用变压器设计精巧，结构简单）
YDQC系列轻型高压试验变压器铁芯为单框式。线圈采用同芯圆筒多层塔式结构，初级低压绕组绕在铁芯上，次级高压绕组绕在低压绕组外侧，这种同轴布置减少了绕组间的藕合损耗。高压硅堆用特殊工艺封装在套管内，产品的外壳制成与器芯配合较佳的八角形结构，整体外型美观大方。其内外部结构见图1。
产品型号含义
图1：YDQC试验变压器结构示意图
1-均压球；2-硅堆短路杆；3-高压套管；4-油阀；5-壳体；6、7-调整电压输入a、x端子；8、9-仪表测量E、F端子；10-高压尾X端子；11-变压器外壳接地端；12-高压输出A端子；13-高压整流硅堆；14-内部均压环；15-变压器铁芯；16-初级低压绕组；17-测量仪表绕组；18-二次级高压绕组；19-变压器油。
三、工作原理（YDQC交直流两用变压器设计精巧，结构简单）
YDQC系列轻型高压试验变压器为单相变压器，联结组标号II。单台高压试验变压器的工作过程，用交流220V（10KVA以上为380V）电压接入电源控制箱（台），经电源控制箱（台）内自藕调压器（50KVA以上调压器外附）调节0~200V（10KVA以上0~400V）电压至试验变压器的初���绕组，根据电磁感应原理，在试验变压器高压绕组可获得试验所需的高电压。其工作原理图见图2所示。
1、单台YDQC高压试验变压器工作原理示意图
图2 ：单台YDQC高压试验变压器工作原理示意图
在试验变压器中：a、x为低压输入端；A、X 为高压输出端；E、F为仪表测量端。
2、单台交直流两用型高压试验变压器工作原理见图3。图中所示：高压套管内装有高压硅堆，串接在高压回路中作高压整流，以获得直流高电压。当用一短路杆将高压硅堆短接时，可获得交流高电压，其状态为交流输出；反之在抽出短路杆时，其状态为直流输出。
3、三台高压试验变压器串激获得更高电压原理见图4，串激高压试验变压器有很大的优越性，因为整个试验装置由多个单台串激式试验变压器组成，单台试验变压器有着体积小、重量轻、便于运输的特点，它既可以串接成高出几倍的单台试验变压器输出电压组合使用，又可以分开单独使用。整套试验装置投资小、经济实惠。图3所示：在三台串激式试验变压器串激使用中，单台试验变压器B1、B2、B3的输出电压都是U，第1、二级的试验变压器内部都有一个激磁绕组，分别为A1、C1 和A2、C2。当控制电压加在第1级试验变压器B1的初级绕组a1、x1上，激磁绕组A1、C1给予试验变压器B2初级绕组供电，第2级试验变压器B2的激磁绕组A2、C2给试验变压器B3的初级绕组供电。由于第1级试验变压器B1的高压尾及壳体接地，第2、三级的试验变压器B2和B3对地有绝缘支架的隔离，这样试验变压器B1、B2、B3对地输出电压分别为1U、2U、3U。
图3：三台高压试验变压器串激工作原理示意图
B1、B2、B3- 串激式高压变压器；1U、2U、3U-各级对地电压；
PV- 高压示值表（KV）； ZJ1、ZJ2-绝缘支架。
四、使用方法及注意事项（YDQC交直流两用变压器设计精巧，结构简单）
1、YDQC高压试验变压器做工频耐压试验使用接线方法见图5。做工频耐压试验前，先根据试验变压器的额定容量选择好限流电阻，(水电阻)的阻值，再根据被试品需加的高压电压值调整好放电球隙的球间距，为了提高对被试品施加电压的测量精度，应在高压侧接入FRC阻容分压器来测量电压。
图4：工频耐压试验使用接线原理示意图
R1、R2- 限流电阻； Qx- 放电球隙； Zx- 被试品；
FRC- 阻容分压器； V- 分压器高压表。
按照图4、结合图2所进行的工频耐压试验接好工作线路，试验变压器的高压绕阻的X端（高压尾）、仪表测量绕组的F端、试验变压器的外壳以及电源控制箱（台）的外壳必须可靠接地。
用三台试验变压器串激做工频耐压试验时、第2、三级试验变压器的初级绕组X端，仪表测量绕组的F端，以及高压绕组的X端（高压尾）均接本级试验变压器的外壳，第2、三级试验变压器的主体必须放置在绝缘支架上。除第1级以外、第2、三级试验变压器的主体不要接地线。其接线方式见图3所示。
接电源前，电源控制箱（台）的调压器必须调到零位。接通电源后，绿色指示灯亮，按一下启动按钮，红色指示灯亮，表示试验变压器已接通控制电源，开始升压。
从零位开始按顺时针方向匀速旋转调压器手轮升压。（升压方式有：快速升压法，即20S逐级升压法，慢速升压法，即60S逐级升压法，极慢速升压法供选用）电压从零开始按选定的升压速度升到您所需额定试验电压的75%后，再以每秒2%额定试验电压的速度升到您所需试验电压，并密切注意测量仪表的指示以及被试品的情况，被试品施加电压的时间到后。应在数秒内匀速将调压器返回，高压降至1/3试验电压以下，按一下停止按钮，高压、低压输出停止，然后切断电源线，试验完毕。
工频耐压试验操作过程注意事项
1、试验人员应做好责任分工,设定好试验现场的距离,仔细检查好被试品及试验变压器的接地情况,并设有专人监护及观察被试品状态工作。
2、被试品主要部位应清理干净，保持干燥，以免损坏被试品和带来试验数值的误差。
3、对大型设备的试验，一般都应先进行试验变压器的空升试验，即不接试品时升压至试验电压，以便校对好仪表的指示精度，调整好放电球隙的球间距。
4、做耐压试验时升压速度不能过快，并防止突然加压，例如调压器不在零位的突然合闸，也不能突然断电，一般应在调压器降至零位时分闸。
5、在升压或耐压试验过程中，如发现下列不正常情况，1 电压、电流表指针摆动很大，2 被试品发出不正常响声，3 发现绝缘有烧焦或冒烟现象，应立即降压，切断电源，停止试验并查明原因。
6、使用本产品做高压试验时，除熟悉本说明书外，还必须严格执行国家有关标准和操作规程。
2、YDQ交直流两用高压试验变压器做直流耐压和泄漏试验使用接线方法见图5。由于是交直流两用高压试验变压器，应把高压硅堆短路杆从套管中抽出，使试验变压器为直流输出状态。做直流泄漏试验前，先根据泄漏试验中输出端断路电流不超过高压硅堆的较大整流为宜，选择好限流电阻（水电阻）的阻值，再根据被试品对直流高压波形的要求选择好高压滤波电容的电容值。为了提高对被试品施加电压的测量精度，应在高压侧接入FRC阻容分压器来测量电压。
图 5：直流泄漏试验使用接线原理示意图
R- 限流电阻； C- 高压滤波电容； Zx- 被试品； G- 硅堆短路杆；
FRC- 阻容分压器；V- 分压器高压表；uA- 微安表；D- 高压整流硅堆。
按照图5、结合图3所进行的直流泄漏试验接好工作线路。试验变压器的高压绕组的X端（高压尾）、仪表测量绕组的F 端、试验变压器的外壳以及电源控制箱（台）的外壳必须可靠接地。
YDQC试验变做交流试验接线原理图
YDQC试验变做交流泄漏试验接线原理图
接电源前、电源控制箱（台）的调压器必须调到零位。接通电源后，绿色指示灯亮，按一下启动按钮，红色指示灯亮，表示试验变压器已接通控制电源，开始升压。
从零位开始按顺时针方向匀速旋转调压器手轮升压。（升压方式有：快速升压法即20S逐级升压法；慢速升压法，即60S逐级升压法；级慢速升压法供选用）电压从零开始按选定的升压速度升到您所需额定试验电压或额定直流电流下的参考电压。试验中应严密注意直流高压表、泄漏电流表指示以及被试品的情况。试验完毕后，应讯速均匀将高压降至零位，按一下停止按钮，高压、低压输出停止，然后切断电源。此时应用直流高压放电棍给被试品及试验装置本身充分放电。
直流泄漏试验操作过程注意事项
（1）试验人员应做好责任分工，设定好试验现场的距离，仔细检查好被试品及试验变压器的接地情况，并设有专人监护及观察被试品状态工作。
（2）被试品做试验前，应拆除所有对外连线，并充分放电，主要部位应清理干净，保持干燥，以免损坏被试品及带来试验数值的误差。
（3）对于大容量试品（电容器、超长电缆等）试验时应缓慢升压，防止被试品的充电电流过大而烧坏微安表，必要时应分级加压分别读取各电压下微安表的稳定读数。
（4）试验过程中，应严密监视被试品、微安表及试验装置等，一旦发生闪烁、击穿等现象应立即降压，切断电源，并查明原因。
五、配套选购产品（YDQC交直流两用变压器设计精巧，结构简单）
下列产品仅供选择，购买时需另行计价。
1.KZX系列电源控制箱 容量:1KVA-5KVA、输入电压：220V
2.KZT系列电源控制台 容量:10KVA~300KVA输入电压：220V或380V
3.数字微安表：SWB-II
4.高压滤波电容： 0.01MF、40 ~ 100KV
5.高压直流放电棍： FBR— 70、140、210KV
6.放电球隙： Q—50、100、150、200、250、500
7.标准试油杯： 400ml
8.折叠式手推车： 150、300型
9.绝缘支架： 50、100、200、300、400KV
10.阻容分压器： FRC —50、100、150、200KV
11.高压硅堆： 2DL—150、300、450KV
12.水 电 阻： 50、100
油浸式试验变压器采用单框芯式铁芯结构。初级绕组饶在铁芯上，高压绕组在外，这种同轴布置减少了漏磁通，因而增大了绕组间的耦合。产品的外壳制成与器芯配合较佳的八角形结构，整体外形显得美观大方。特别适用于电力系统、工矿企业、科研部门等对各种高压电气设备、电器元件、绝缘材料进行工频或直流高压下的绝缘强度试验。
将工频电源输入操作箱(或操作台)，经自耦调压器调节电压输入至试验变压器的初级绕组。根据电磁感应原理，在次级(高压)绕组可获得工频高压。此工频高压经高压硅堆整流及电容滤波后可获得直流高压。
油浸式试验变压器在使用时需注意：
1、试验前应先检查被试品是否停电，接地放电，一切对外连线是否擦干净。
2、接好试验装置的接线后，应复查无误后才可加压。应特别注意检查高压设备及引线与地、与操作人员工可靠距离，被试品的外壳是否可靠接地，要按规程中所规定的内容进行试验。
3、做串级试验时，第2级、第三级试验变压器的低压绕组成X端，测量绕组的F端以及高压绕组的X端（高压端）均接本级试验变压器具外壳。第2级、第三级试验变压器的外壳必须通过绝缘支架接地。
4、接通电源前，操作系统的调压器必须调到零位后方可接通电源，合闸，开始升压。
5、从零开始匀速旋转调压器手轮升压。升压方式有：快速升压法，即20s逐级升压法；慢速升压法，即60s逐级升压法；极慢速升压法供选用。电压从零开始按一定的升压方式和速度上升到您所需的额定试验电压的75％后，再以每秒2％额定试验电压的速度升到您所需的试验电压，并密切注意测量仪表的及被试品的情况。升压过程中或试验过程中如发现测量仪表的指示及被试品情况异常，应立即降压，切断电源，查明情况。
6、试验完毕后，应在数秒内匀速的将调压器返回至零位，然后切断电源。
7、不得超过额定参数使用。除试验必需外，决不电压通电或断电。
新时期供需矛盾加剧，恶劣天气多发频发，高比例新能源的接入增加了系统风险，对供电质量和可靠性提出了更高要求。电网需要注重源网荷储协同发展，多层级电网有机衔接，增强电网承载能力，提升防灾抗灾水平。
加快大电网骨干网架升级，可以提升能源电力供应保障能力。我国电力系统呈现出“源荷逆向分布”的特点，稳定运行面临交直流混联系统性风险、电源结构性矛盾，以及网源建设不协调的阶段性困难。随着以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地和深远海上风电基地建设加快，送端电源基地的自然条件更加复杂，网源协调难度加大。需要加强多维时空互补协调调度，结合多端柔性直流汇集组网技术，提高对弱送端大规模新能源汇集外送的适应性，并优化特高压交流可靠支撑网，提升受端直流可靠承载能力，形成分层分区、柔性发展、适应性强的主干网架。
推动主配微贯通协同，有助于服务新能源高质量发展。受海量分布式新能源发电快速增长的影响，配网有源化、“潮汐式”供电模式带来反向重过载等问题。需要合理构建纵向主配微分层、横向差异化分群的形态格局，打造分层承载、分级校验、多级协同的一体化枢纽平台，实现分布式新能源、电动汽车、微电网、新型储能、虚拟电厂等交互式多元主体友好接入、可靠承载。要坚持量率统筹协同，就地就平衡，因地制宜有序发展分布式电源，鼓励具备自平衡、自保障、智能化、经济性特征的分布式电源发展，并差异化配置储能或购置共享储能，提升网源协调能力。
提升电网防灾抗灾能力，应夯实电网本质保障的物质基础。近年来，恶劣天气多发频发，水线北移、旱涝急转、台风北上等新挑战增加防灾抗灾的难度，单一灾害破坏力加重、各类灾害叠加的风险增大，局部地区电网面临更严峻的考验。需要完善规划设计，完善差异化设防标准，推进坚强局部电网建设，加强重要用户“生命线”通道，提升自愈能力和应急抢修水平。加强与气象部门的联合研究，提高对气候变化的认识，加强对微气候的了解，通过差异化设防标准提高电网的气候弹性和可靠韧性。从源网荷储各环节挖掘潜力，丰富灵活调节资源，提高电网的调节柔性和保障能力。
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