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1、僅供參考[整理]安全管理文書干式空心電抗器的運行分析及故障處理措施日期：__________________單位：__________________第1頁共7頁僅供參考[整理]干式空心電抗器的運行分析及故障處理措施l前言大容量干式空心電抗器是近幾年研制開發(fā)的新型電抗器，它具有線性特性好、參數(shù)穩(wěn)定、防火性能好等特點，因此用量逐漸增加。并聯(lián)電抗器經(jīng)過長時間的運行，出現(xiàn)了不少的問題，有的被迫停運處理，有的逐漸演變成事故甚至設(shè)備燒毀。干式空心電抗器的運行故障主要是由于線圈受潮、局部放電電虎局部過熱絕緣燒損等線圈匝間絕緣擊穿，以及
2、漏磁造成周圍金屬構(gòu)架、接地網(wǎng)、高壓柜內(nèi)接線端子損耗和發(fā)熱等。2電抗器的作用在超高壓、大容量的電網(wǎng)中安裝一定數(shù)量感性的無功補償裝置(包括并聯(lián)電抗器和靜止無功補償器)，其主要目的：一是補償容性充電功率；二是在輕負(fù)荷時吸收無功功率，控制無功潮流，穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)的運行電壓。各大電網(wǎng)均要求，在大中型變電站必須安裝電抗器來補償電容性的無功功率，做到就地補償，就地平衡，以保證電力系統(tǒng)的安全運行。3電抗器故障形成及處理措施3．1沿面樹枝狀放電和匝間短路的機理及處理措施第6頁共7頁僅供參考[整理]電抗器在戶外的大氣條件下運行一段時間后，其表面會有
3、污物沉積，同時表面噴涂的絕緣材料也會出現(xiàn)粉化現(xiàn)象，形成污層。在大霧或雨天，表面污層會受潮，導(dǎo)致表面泄漏電流增大，產(chǎn)生熱量。這使得表面電場集中區(qū)域的水分蒸發(fā)較快，造成表面部分區(qū)域出現(xiàn)干區(qū)，引起局部表面電阻改變。電流在該中斷處形成很小的局部電唬隨著時間的增長，電弧將發(fā)展并發(fā)生合并，在表面形成樹枝狀放電燒痕，形成沿面樹枝狀放電。由于絕大多數(shù)樹枝狀放電產(chǎn)生于電抗器端部表面與星狀板相接觸的區(qū)域11)。而匝間短路是樹枝狀放電的進一步發(fā)展，即短路線匝中電流劇增，溫度升高到使線匝絕緣損壞并在高溫下導(dǎo)線熔化而形成。為了確保戶外電抗器不發(fā)生樹
4、枝狀放電和匝間短路故障，應(yīng)正確選用絕緣材料，改善工藝條件，提高工藝水平，改善工藝環(huán)境。保證電抗器的端絕緣、包封絕緣的整體性；絕緣膠應(yīng)保證與導(dǎo)線具有良好的親和性，在運行條件和運行環(huán)境下，確保不產(chǎn)生裂紋和開裂現(xiàn)象；涂刷憎水性涂料可大幅度抑制表面放電，端部預(yù)埋環(huán)形均流電極的結(jié)構(gòu)改進，可克服下端表面泄漏電流集中現(xiàn)象，即使不噴涂憎水性涂層或憎水性涂層完全消失，也能防止電極附近干區(qū)電弧的出現(xiàn)。頂戴防雨帽和外加防雨假層可在一定程度上抑制表面泄漏電流。此外，在污穢程度較嚴(yán)重的地區(qū)，應(yīng)增加清理電抗器表面和絕緣子表面頻次。3．2溫升對電抗器影
5、響對近年來系統(tǒng)內(nèi)幾起比較典型的干式電抗器事故進行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)電抗器運行溫度偏高。設(shè)計選擇的絕緣材料耐熱等級偏低是造成故障的主要原因。下面列舉幾個比較典型的事故。(1)1997年7月29日9時07分，青海電力公司硝灣變35kV54號開關(guān)速斷保護動作跳閘。檢查發(fā)現(xiàn)1號電抗器B相線圈有嚴(yán)重的燒傷痕跡，經(jīng)試驗確認(rèn)為匝間短路。分析認(rèn)為，設(shè)計中端部電場過于集中，因工藝上未加RTV涂料的缺陷而發(fā)生水樹現(xiàn)象，致使事故發(fā)生，該電抗器返廠處理后于1998年4月投入運行。(2)2002年5月14日0時28分，陜西神木變(330kV)2號主變低壓
6、35kV并聯(lián)電抗器B相因外包封開裂，內(nèi)部絕緣受潮引起匝間短路放電。經(jīng)分析，電抗器表面樹枝狀放電最終導(dǎo)致短路后融化的金屬氣體噴射至A相引線上，又導(dǎo)致A，B相間短路。該事故導(dǎo)致變壓器受到直接短路沖擊退出運行。第6頁共7頁僅供參考[整理](3)2003年6月5日重慶萬州局萬縣變(500kV)35kVI-2號電抗器在大雨天氣下外包封發(fā)生匝間短路，在煙塵和金屬顆粒的作用下發(fā)展為相間短路。分析后認(rèn)為，也是由于樹枝狀放電作為先導(dǎo)，最終導(dǎo)致事故發(fā)生，該產(chǎn)品被迫返廠更換外包封。根據(jù)溫度實測和解體分析，證實以上電抗器事故都是由于運行中熱點溫度
7、高，加速了聚酯薄膜老化，當(dāng)引入線或橫面環(huán)氧開裂處雨水滲入后加速了老化，喪失了機械強度，不能裹緊導(dǎo)線；當(dāng)雨水多次滲入時，造成匝間短路引起著火燃燒。3．2．1電抗器運行時的溫升限值在一定溫度下，絕緣材料不產(chǎn)生熱損壞的時間稱為絕緣材料的使用壽命。大型電抗器的電流在3500A以上。這樣大的電流流過電抗器，即使電抗器的電阻很小(mΩ級)，功率也在千瓦以上。電器產(chǎn)品的損耗越大，運行中產(chǎn)生的熱量就越大，在一定的條件下，電抗器的溫升也就越高，而溫升增高會加速絕緣材料的老化，使其失去絕緣性能，從而也會縮短電抗器的使用壽命。這說明電抗器溫升的
8、高低是保證其質(zhì)量和使用壽命的重要指標(biāo)，因此GBl0229-1988和IEC標(biāo)準(zhǔn)中均對電抗器正常使用條件下的溫升做了專門的規(guī)定。國標(biāo)之所以對電抗器的溫升做嚴(yán)格的限制，是因為溫升直接影響著電抗器所用絕緣材料的使用壽命。根據(jù)Montsinger的壽命定律，絕緣材料的熱老化與溫度有如下關(guān)系：t=Aexp(aθ)
