以后利用的电抗器次要有壳式电抗器和芯式电抗器2种情势。我省现在利用的电抗器都为芯式电抗器,而且国际消费的高电压大容量电抗器因此芯式布局为主。在部署方法上,分为三相和单相,一样平常状况下,三相斲丧的原质料和本钱比单相少,因而,低电压品级的电抗器一样平常接纳三相情势。高电压的电抗器由于在三相情势时磁路互相联系关系,零序阻抗大概比正序阻抗小一些。单相重合闸时,一相断开后别的两相的磁通也有一局部经过断开铁芯,从而在断开相的线圈中感到一个电压,使妨碍电流增大,倒霉于熄弧,因而其绝缘要求高,相间的绝缘题目就绝对突出,以是500 kV以上的电抗器大少数接纳单相布局。
通常状况下,电抗器除与变压用具有相反的绝缘题目外,还存在振动和部分过热的题目。国际产品中,西安变压器厂引进法国ALSTHOM技能,颠末消化吸取并在西安交通大学等大专院校的协助下,已根本办理部分过热题目。沈阳变压器厂则由于刚开端制造500 kV电抗器,临时还没有成熟的运转履历。比年来各省发明的220 kV及以上电抗器变乱及妨碍状况根本上可以分红如下几类:
2.1 油色谱剖析非常
经过对电抗器举行油色谱剖析,发明了很多晚期妨碍及变乱隐患,对防备电抗器变乱起了紧张作用。招致油中发生气体的缘故原由为部分过热(铁芯,绕组,引线团结点,夹件等)、部分放电和电弧(如匝件及层间短路,沿面放电及磁闭合回路等)。这些征象均可惹起油和固体绝缘的裂解,从而发生气体。发生的气体次要有烃类气体(甲烷,乙烷,乙烯,乙炔等)、氢气、一氧化碳、二氧化碳等。使用气体色谱剖析法判别电抗器外部妨碍办法如下。
2.1.1 将色谱剖析后果的几项次要目标与正常值举行比力,按产气速率举行判别,当总烃含量较高时,当绝对产气速率大于每月10%时可判别为电抗器外部存在非常;当总烃的相对产气速率大于0.25mL/h(开放式)和0.5 mL/h(全密封)时,可判别电抗器存在妨碍;
2.1.2 按一氧化碳和二氧化碳的目标举行判别。CO和CO2是反应纤维绝缘质料剖析发生的特性气体,但这2个目标的疏散性大。因而,依据IEC导则等材料以为:当CO2/CO大于11或小于3时,大概存在外部固体绝缘质料老化妨碍,国际材料及履历以为CO2/CO大于2时,则有大概存在非常状况。
2.1.3 三比值法和特性气体法对判别妨碍性子的使用。三比值法可以较正确判别出埋伏性妨碍,同时可以表现并发性的妨碍。而特性气体法却只能判别出妨碍性子,要对妨碍性子作深条理的探究,定出妨碍源的温度及作定性剖析,则必需接纳三比值法。
2.2 油介损值上升较快,过滤 处置 后有效果
从天下统计的电抗器妨碍材料看,呈现该类题目的产品次要会合在一般厂家。形成这种状况的缘故原由起首是油质量存在题目,其次是电抗器存在的过热征象没有办理好。如湖南省500 kV站入口的9台意大利ABB公司ANSALDO产品,瑞典ASEA的一般产品,均差别水平的存在该类题目,举行屡次处置后还存在介损增高的征象。
2.3 振动乐音非常
惹起振动的次要缘故原由是磁回路有妨碍和制造时铁芯未压紧或夹件松动。别的,器身牢固、安置质量等均可形成振动和乐音非常。如湖南省500 kV民丰变自投运以来,三相电抗器不停存在该类题目,使A相电抗器部分振动凌驾130μm,噪声非常,1997年举行吊罩反省时发明并消弭了6个牢固器身螺栓松动的缺陷,处置后振动减小。
2.4 匝间短路,电抗器废弃
1998年的湖南电抗器变乱、1993年11月和1994年12月的安徽电抗器变乱和山东电力公司的电抗器变乱均属电抗器匝间短路变乱。剖析其缘故原由,次要是设计和制造存在后天缺陷,尤其是部分过热题目没有办理好,一连产生的几发难故均系统一厂家,而且均系1992、1995年的产品。
2.5 过热性妨碍
意大利ABB公司、法国ALSTHON、加拿大ASEA、瑞典ASEA及西安变压器厂产品,均差别水平的呈现过该类妨碍。湖南省9台500 kV电抗器在运转初期均产生过由于过热性妨碍而惹起温渡过高的题目,经处置,现根本失掉控制。
2.6 磁回路妨碍惹起外部放电
磁回路呈现妨碍的缘故原由是多方面的,如漏磁通的过于会合惹起部分过热,铁芯接地惹起环流和铁芯与夹件间的绝缘毁坏,接地片的松动与熔断招致悬浮放电及地脚绝缘妨碍等。如加拿大ASEA公司消费的电抗器在辽宁产生了器身铁轭定位安装放电;法国ALSTHOM消费的电抗器在湖北双河变产生了由于两头芯柱端部因漏磁在均压环铜管上发生环流热;湖南省在岗市变安置的220 kV电抗器,在投运30 h后就发明有乙炔发生,妨碍缘故原由是由于下夹件与地脚之间的绝缘破坏,构成闭合磁通回路,运转时烧断接地联线,从而发生放电妨碍。
3.1 岗市变220 kV电抗器妨碍
3.1.1 妨碍状况及剖析
湖南500 kV岗市变电站的220 kV并联电抗器系国际消费,该电抗器由公路运输到安置现场,于1999年9月15日安置后投入运转,1999年9月16日21时取油样剖析时发明C相总烃超标,乙炔为28μg/L。详细数据见表1。
依据油色谱剖析后果,A,B相运转正常,C相油色谱非常,阐明其外部产生了妨碍。1999年9月17日19时将电抗器加入运转,18日复取油样剖析,C相总烃为1 597μL/L,乙炔为25μL/L。从数据来看,妨碍产生后已根本波动,特性气体有分散征象,用三比值法举行判断妨碍性子,三比值为0∶2∶2。变乱的性子可以判定为高于700℃低温范畴内的热妨碍,从产气的状况来看,阐明变乱产生的部位不在电抗器线圈及固体绝缘上,CO,CO2含量不高,而甲烷,乙烯含量较高,阐明应该先产生了低温过热,接着再产生低能量的放电。综合剖析以为属裸金属部分低温热妨碍,温度在700℃以上。
为了愈加明白的理解变乱缘故原由,于1999年9月21日对C相举行了变乱后的 高压 实验,实验项目如下:
a.线圈绝缘电阻及吸取比,极化指数丈量;
b.铁芯、夹件对线圈及地的绝缘电阻和吸取比;
c.油耐压及本体介损电容量的测试;
d.线圈直流电阻的丈量;
e.绕组连同套管的走漏电流实验,交换耐压实验;
f.阻抗丈量。
一切实验后果均切合尺度,这进一步标明油色谱剖析有肯定的正确性。据此剖析,产生妨碍的缘故原由大概是磁路所惹起。依据电抗器磁路的布局,大概产生妨碍的缘故原由是:其一是铁芯硅钢片构成桥接回路,安置历程中遗留物或毛刺及硅钢片片间绝缘破坏;其二是铁芯地脚接地引线与支承件组成闭合小环路发生电流;其三是铁芯下夹件与支承件之间的毗连螺栓绝缘破坏,经过支承件的接地引线组成一闭合主磁统统过的闭合回路,在通电后发生大电流惹起低温过热,进而烧断接地引线并发生低能量的放电。
电抗器运抵现场时,发明未安置打击记载仪,上下毗连螺栓局部严峻倾斜变形,吊罩反省时又发明高压侧引线支架已散落,标明运输历程中电抗器遭到了激烈的机器打击。解开接地引线摇测支承座与铁芯下夹件的绝缘是精良的。从铁芯在下油箱的地位来看,电抗器已不在中心地位上,从尾端看,已分明可见向尾端及尾端左侧挪动。基于实验状况和上述剖析,产生妨碍的缘故原由极有大概属于第3种状况,因而决议举行现场吊罩反省处置。
3.1.2 电抗器的变乱缘故原由
a.运输缘故原由。依据现场反省的状况,形成在投运初期呈现妨碍的缘故原由是由于电抗器在运输历程中受机器打击使地脚螺栓的绝缘破坏。电抗器由汽车运输到现场时,上下油箱的毗连螺栓有一局部已严峻倾斜,吊罩后反省时,高压引线支架已散落,铁芯已产生位移。
b.安置历程中的吊芯反省事情不过细。
厂家到现场举行技能引导的职员履历完善,当吊罩后发明题目时,厂家技能职员以为铁芯位移是正常征象,而非强打击形成。高压引线受损则是拆卸时螺栓紧固不良所形成。
现场吊罩时,假如不解开接地引线,测试铁芯和夹件的绝缘不克不及发明螺栓绝缘的毁坏。因而,反省时应先解开一切接地毗连引线再测试各局部绝缘,才干发明妨碍。但测试失掉的各项数据均正常,这是由于下夹件与支承座的螺栓与孔之间有间隙,即便绝缘有题目也测试不出来。要真正收回绝缘缺陷,必需将接地围屏解开,拧出螺栓,取出绝缘筒。
投运时所做的打击实验加剧了妨碍的开展。新电抗器做打击实验时,因振动较大,加剧了原有缺陷绝缘的进一步毁坏。地脚螺栓将下夹件与支承座接通,经过接地连线组成闭合回路,通电时由于有磁统统过而发生电流。从磁回路的布局看,该闭合回路所经过的磁通为主磁通的一半,通电初期,其接地引线由于接受的电流过大,先发生过热征象,接着产生低能量的放电,将引线烧断。引线烧断后妨碍消弭,此时接地螺栓相称于接地引线。再次举行色谱剖析时已无气体的增加。现实上,打击实验后取油样剖析就可以发明色谱非常。
3.1.3 电抗器妨碍的处置
吊罩前对电抗器举行了反省,其后果为:线圈对地绝缘15 min为1 200 MΩ,60 min为2 300 MΩ,10 s为6×104 MΩ;直流电阻为625.3Ω,线圈温度为41℃;夹件对地绝缘2 000 MΩ;铁芯对地绝缘3 000 MΩ。吊罩时发明:
a.从高压侧看右边下夹件与底脚支承座螺栓处的接地连线烧断;
b.铁芯下夹件与支承座的绝缘电阻为零;
c.从高压侧看,左边下夹件与支承座螺栓绝缘筒已决裂,右边螺栓绝缘筒轻度受挤压磨损,从高压侧看左边下夹件与支承座螺栓绝缘筒严峻受损并开裂,右边螺栓绝缘筒较好;
d.支承座与下部油箱毗连牢固的4个地脚螺栓有松动征象;
e.铁芯及线圈向高压侧挪动,已分明不在中心地位上;
f.上夹件与下夹件的毗连螺栓有松动。
依据反省状况,对电抗器接纳了如下处置步伐:
a.将4个毗连螺栓上部的螺纹车削失,取消原绝缘筒,改用绝缘皱纹纸举行包绝缘。
b.将4个螺纹孔内由于运输冒犯而遗留的杂屑及影响绝缘的物质彻底清算洁净,以确保其绝缘切合要求。
c.将铁芯规复到原来地位上,规复历程中应掩护铁芯的绝缘不受破坏。并反省一切的紧固螺栓并逐一拧紧。
d.清算箱底杂物并重复冲洗箱底夹件及铁芯处。
3.2 民丰500 kV电抗器变乱
3.2.1 变乱状况
1998年10月29日,湖南省民丰500 kV变电站五民线B相电抗器废弃。变乱时天气正常,体系波动且无操纵。该电抗器系意大利ABB公司制造,1995年投入运转。变乱后将该电抗器吊罩反省发明:妨碍点紧靠在高压侧左边上夹件角环处第1至第7饼线圈共烧断120匝;线圈上分支有局部变形,线圈外有3层围屏,呈现多处扯破。这次变乱招致湖南500 kV电网解环运转,五民线加入运转。
3.2.2 变乱缘故原由剖析
变乱前的10月27日,油色谱剖析后果正常,变电站运转记载也标明电抗的运转状况无非常。剖析变乱产生的间接缘故原由是电抗器布局设计存在后天性缺陷,来由如下:
a.妨碍点处漏磁场绝对会合,热源丰厚;它又是热油的交会处,油温升绝对较高。设计散热步伐并没有思索这2方面的影响,相反,由于围屏的作用,此处很容易构成油流去世角,在部分过热作用下,招致匝间绝缘程度降落,正常电压作用下,匝间闪络并开展为层间短路。
b.该公司消费的同范例电抗器在中国已先后废弃6台,且均是在投运工夫不长的状况下产生的突发性变乱。此中3台与该电抗器破坏部位很类似。
c.变乱前无任何迹象标明电抗器有妨碍存在,因而,变乱的产生是偶尔并且敏捷的,也就无法接纳防备步伐来制止变乱的产生。
4 防备电抗器变乱的步伐
4.1 针对电抗器油老化题目,应加抗氧化剂T501。
4.2 依据电抗器的温升状况,对过热征象较分明的电抗器加装冷却电扇。
4.3 增强运转巡视和实验跟踪,器重油色谱数据剖析,须要时应延长油剖析距离。
4.4 装设在线监测安装,及时反应运转状况,为实时接纳无效步伐提供根据。
4.5 对存在题目的电抗器,展开部分放电在线检测实验研讨。
4.6 按实践状况实时展开电抗器的油脱气及油过滤处置事情。