干式空心電抗器匝間絕緣故障對(duì)總體特性的影響及檢測(cè)方法

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1、第37卷第9期變壓器Vol.37No.92000年9月TRANSFORMERSeptember2000干式空心電抗器匝間絕緣故障對(duì)總體特性的影響及檢測(cè)方法試驗(yàn)研究王瑞科,郭香福(北京電力設(shè)備總廠,北京102401)摘要:論述了干式空心電抗器匝間短路對(duì)工頻參數(shù)和高頻參數(shù)的影響,分析了匝間短路時(shí)的電抗器頻響特性,介紹了對(duì)匝間絕緣故障進(jìn)行檢測(cè)的方法。關(guān)鍵詞:干式空心電抗器;匝間短路;頻率響應(yīng);檢測(cè)中圖分類號(hào):TM470.12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1001-8425(2000)09-0032-04陷。因此,對(duì)這種電抗器匝間短路特性進(jìn)行分析研1前言究并

2、尋找更為靈敏、可靠的試驗(yàn)檢測(cè)方法是非常必大容量干式空心并聯(lián)電抗器由于其層數(shù)和匝數(shù)要的。本文根據(jù)理論分析和試驗(yàn)證明,干式空心電較多(機(jī)械匝數(shù)可達(dá)萬匝以上),匝間絕緣故障的靈抗器匝間短路對(duì)電抗器參數(shù)的影響與頻率有關(guān),對(duì)敏檢測(cè)一直是一道難題。倍頻倍壓試驗(yàn)雖然作用時(shí)試品施加一分鐘高頻震蕩電壓的試驗(yàn)方法明顯優(yōu)于間較長(zhǎng),能量較高,但試驗(yàn)電壓較低,匝數(shù)較多時(shí)難傳統(tǒng)的雷電沖擊試驗(yàn)。以查出缺陷;雷電沖擊試驗(yàn)電壓較高,但作用時(shí)間較2干式空心電抗器匝間短路對(duì)端部特性的短,能量較低,無論以外觀檢查還是波形比較,常常難以判斷是否合格。國(guó)內(nèi)某廠生產(chǎn)的15000kvar/影

3、響35kV干式空心并聯(lián)電抗器第一次投運(yùn)合閘時(shí)隨即2.1匝間短路計(jì)算模型冒煙起火,很可能是因?yàn)闆_擊試驗(yàn)時(shí)波形差異沒能多層并聯(lián)干式空心電抗器發(fā)生匝間短路,形成被發(fā)現(xiàn)所致。這說明常規(guī)的雷電沖擊試驗(yàn)不能可靠短路環(huán)。線圈的計(jì)算模型如圖1所示。地檢查環(huán)氧包封型大容量多層并聯(lián)電抗器的絕緣缺設(shè)線圈共有n層,標(biāo)號(hào)1～n為導(dǎo)線層,k為短WasterAnalysisandOverhaulofR-TypeCoreLUGuoOhui,HUANGNaOcan,HUANGHuiOping(MechanicalEngineeringDepartmentofGuangdongI

4、ndustrialUniversity,Guangzhou510643,China)Abstract:Thematerialquality,manufacturingprocessanditsinflunenceontransformer′selectromagneticperformanceofR-typecoreareanalysed.Thetreatmeatforannealingqualityandtheideaofcorewasteroverhaularepointedout.Keywords:Transformer;R-typeco

5、re;Waster;Analysis;Overhaul;Vacuumpurify收稿日期:2000-01-05基金項(xiàng)目:廣東工業(yè)大學(xué)基金資助項(xiàng)目作者簡(jiǎn)介:盧國(guó)輝(1958-),男,廣東番禺人,廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程系工程師,長(zhǎng)期從事金屬材料熱處理及表面工程領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研工作。?1994-2011ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第9期王瑞科、郭香福:干式空心電抗器匝間絕緣故障對(duì)總體特性的影響及檢測(cè)方法33性差異

6、。眾所周知,導(dǎo)體內(nèi)的渦流不僅形成有功功率的損耗,使交流等效電阻增大,同時(shí)渦流還具有去[1]磁效應(yīng),使導(dǎo)線內(nèi)部磁通減小。于是,隨著頻率的[1]升高,渦流電流將隨之增大,導(dǎo)線內(nèi)電感隨之減[2,3]小,進(jìn)而使整臺(tái)線圈的總電感小于工頻電感或圖1電抗器匝間短路計(jì)算模型圖者小于忽略渦流去磁效應(yīng)的電感計(jì)算值。表2電抗器匝間短路高頻電感的變化路環(huán)所在導(dǎo)線層,n+1為短路環(huán)。第i層的交流電阻為計(jì)算值實(shí)測(cè)值Ri,自感為L(zhǎng)i。第i層與第1層的互感為Mi1。短路環(huán)的交流電阻及自感為短路前電感/mH158.18短路前電感/mH148.08Rn+1和Ln+1與第i層的互感

7、為短路后電感/mH140.86短路后電感/mH132.44Mi,n+1。上述參數(shù)均可方便準(zhǔn)確地計(jì)算出來。根據(jù)基爾霍夫電壓定律對(duì)圖變化率/%-10.9變化率/%-10.61所示電路可列如下方程。第i層線圈的電壓平衡方程為:盡管電感計(jì)算值與實(shí)測(cè)值有一定程度的偏差,n但由于內(nèi)電感在電抗器總電感中所占比重畢竟較(Ri+jωLi)Ii+∑jωMilIL+jωMi,n+1In+1=Ul=1,小,短路前后的電感變化率的計(jì)算還是比較準(zhǔn)確的。l≠i從表2可以看出,計(jì)算的變化率與實(shí)測(cè)的變化率分短路環(huán)的電壓平衡方程為:n別為10.9%和10.6%,高達(dá)工頻電感變化率

8、的200(Rn+1+jωLn+1)In+1+∑jωMn+1,iIi=0倍以上。為證明匝間短路前后高頻電感量的明顯變i=1上述n+1階方程組中共有n+1