1.2試驗方法基本原理
  電抗器上形成脈沖振蕩電壓波形是通過對充電電容的放電實現的．放電回路電阻R包括球隙放電通道電阻和電抗器的等效電阻，這樣構成的回路電阻最小，容易滿足振蕩條件．設電容器的初始充電電壓為UC0，回路電流、電容器和電抗器上的電壓可以簡化成下式當電抗器出現匝間短路故障后，電感量減小且損耗增加．由式(3)與式(4)可以看出，電抗器波形的振蕩周期將減小，幅值的衰減速度也將加快，這可作為匝間短路故障判別的主要依據．利用示波器記錄分壓器低壓臂的電壓波形，通過波形比較來確定匝間短路故障．
   
  2.試驗電路分析
  2.1脈沖振蕩試驗電路與沖擊電壓發生器比較
  脈沖振蕩試驗電路單次工作過程與沖擊電壓發生器的工作過程類似: 首先需要對充電電容進行充電，然后對充電電容放電． 但充電回路與放電回路與沖擊電壓發生器都不相同．要在1min時間內完成3000次放電，就需要對充電電容進行相同次數的充電．而沖擊電壓發生器對充電沒有如此高的要求，只需數秒完成1次．放電電路也不像沖擊電壓發生器那樣存在波頭制動電阻和波尾制動電阻，而是充電電容與電抗器直接形成阻尼振蕩．
   
    2.2充電電路分析
    直流供電作為電容充電電源，最高160kV的工作電壓，可選用半波整流電路來實現．僅對電容充電，沒有其他阻性負載，也不必要額外濾波．在50 Hz供電頻率下，半波整流電路1 min 可以完成3 000 次充電，滿足國標對充放電次數的要求．
   
  直流高壓供電電源與充電電容并聯，當電容放電時，直流高壓電源會同時參與工作．這樣不僅會破壞放電回路的工作條件，而且可能由于過流損壞高壓電源．因此，在直流供電與充電電容之間必須放置一個高壓保護電阻來減小對放電過程的影響并保護高壓電源，它也會減緩對電容的充電速度，取值時要兼顧．圖2 是半波整流充電電路．T1為調壓器，調節試驗電壓大小;T2為試驗變壓器，起升壓作用;D1為整流用高壓硅堆;R1為保護電阻．

      2.3放電電路分析
  圖1中電路的放電利用球隙實現，放電回路能否正常工作取決于球隙放電的穩定性．一般情況下，球隙單次自然放電電壓穩定．但放電會造成空氣電離，球隙間的離子會改變電場，造成自然放電電壓下降．要保證放電穩定，一般兩次放電要有1min間隔．在1min完成3000次放電，球隙的自然放電電壓會迅速降低．持續工作時間越長，這種現象越嚴重．球隙放電后，適當增大球隙間隙可以提高球隙的放電電壓，由于空氣離子分布的不確定性，也不能實現穩定的放電．在這種情況下，電容Cc上的充電電壓還未達到試驗電壓幅值時，球隙便發生放電．式(3)中的UC0減小，電抗器上得到脈沖振蕩波形的幅值會降低，達到標準要求的每次放電電壓幅值非常困難，而且每個工作周期可能發生多次放電．在實驗室利用圖1電路初步試驗研究時就遇到了這個問題，沒能在干式空心電抗器上得到幅值穩定地脈沖振蕩電壓波形．
   
  利用orcad軟件分析球隙放電電壓對脈沖振蕩電路影響，可直觀地說明這一現象．保護電阻為40kΩ，充電電容為6nF，電抗器試品為10mH，放電回路阻抗為50Ω，得到充電電容工作電壓波形見圖3．穩定放電時，充電電容每個工頻周期充放電1次，充電電容上能得到接近交流電源電壓峰值的充電電壓．當球隙放電電壓下降時，電容充電電壓達到交流電源電壓峰值前便開始放電．放電回路振蕩過程結束后，放電球隙開路，交流電源繼續對充電電容充電，充電電壓仍能滿足球隙放電電壓條件，又會出現一次放電．如此，一個工頻周期可能完成了多次充放電，但每次電壓幅值都不能滿足試驗要求．

       出現以上問題的原因是在重復放電條件下球隙自然放電電壓下降． 可嘗試可控放電來解決這個問題．在一個球上增加點火針，利用觸發實現可控放電．在不觸發狀態下，球隙電場為稍不均勻電場，且間隙大，自然放電電壓遠大于試驗電壓，即使球隙間含空氣電離離子也不放電．一旦觸發，點火火花破壞球隙稍不均勻電場的條件，球隙發生放電．
   
  3.脈沖振蕩電路試驗研究
  本文對可控放電的脈沖振蕩電路進行了試驗研究．試驗變壓器的額定輸出電壓峰值為200kV，保護電阻為40kΩ，充電電容為3nF，可控放電球隙的直徑為25cm，電抗器試品為55mH，分壓器為電容分壓器，分壓比為1000．通過電源相位控制，每次在供電電源峰值過后，充電電容完成充電并處于電壓保持階段進行放電觸發，1min能夠完成3000次放電．連續測量的電抗器上的電壓波形，發現波形的幅值穩定．不同試驗電壓下，用數字示波器測量分壓器低壓臂電壓波形如圖4所示．

      試驗過程中記錄了不同放電電壓下球隙的最大間隙，通過球隙放電電壓表獲取了自然放電電壓與球間隙數值，兩種間隙對比結果見圖5．可以看出，相同放電電壓下可控放電對應的球間隙遠大于自然放電對應的球間隙，這是保證不觸發的情況下球隙不放電的條件．