干式串聯(lián)電抗器運(yùn)行可靠性提升措施

吳曉東

摘要

干式串聯(lián)電抗器在國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)中大量應(yīng)用，按結(jié)構(gòu)分為千式空心電杭器和干式鐵心電杭器;干式串聯(lián)電抗器具有投資低廉運(yùn)維簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，但由于干式電抗器在電力系統(tǒng)中屬于保護(hù)區(qū)外設(shè)備，在其發(fā)生缺陷或故障時(shí)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)警、故障保護(hù)動(dòng)作，導(dǎo)致事故擴(kuò)大，影響了電網(wǎng)的安全運(yùn)行，影響了變電站的就地?zé)o功支撐，為此需要結(jié)合干式串聯(lián)電杭器的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行研究，制定一些對(duì)應(yīng)的技術(shù)措施來(lái)提高干式串聯(lián)電抗器的運(yùn)行可靠性。

【關(guān)鍵詞】干式串聯(lián)電杭器 措施 運(yùn)行可靠性

1 前言

干式電抗器按結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行劃分，可分為干式空心電抗器和干式鐵心電抗器;按用途劃分，可分為并聯(lián)電抗器和電容器組串聯(lián)電抗器。低壓并聯(lián)電抗器作用：削弱空載或輕載時(shí)長(zhǎng)線路的電容效應(yīng)，穩(wěn)定電網(wǎng)的運(yùn)行電壓，改善供電質(zhì)量;減少潛供電流，加速潛供電弧的熄滅。電容器組串聯(lián)電抗器作用：降低電容器組的涌流倍數(shù)和頻率;與電容器組結(jié)合對(duì)某些高次諧波進(jìn)行調(diào)諧，濾除這些諧波，提高供電質(zhì)量;對(duì)電容器組起保護(hù)作用。

近幾年干式串聯(lián)電抗器在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中存在一些問(wèn)題，如線圈匝間絕緣缺陷、包封表面缺陷、局部溫升過(guò)高導(dǎo)致干式空心電抗器發(fā)生故障;故障的發(fā)生易導(dǎo)致火險(xiǎn)、變壓器低壓側(cè)相間短路事故，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性，為此需要研究干式串聯(lián)電抗器的運(yùn)行可靠性提升措施，本文將結(jié)合設(shè)備特點(diǎn)、缺陷進(jìn)行分析。

2 基本結(jié)構(gòu)特性

干式空心電抗器由多個(gè)包封組成。其中，包封的材料多數(shù)是采用環(huán)氧樹(shù)脂浸漬過(guò)的玻璃纖維，各包封之間用撐條支撐隔開(kāi)形成散熱風(fēng)道，線圈的上、下端多使用星型架作為繞組的進(jìn)、出線連接，并用拉紗方式將上、下星架進(jìn)行固定，在每個(gè)包封內(nèi)部，充斥著不同規(guī)格的帶有股間（匝間）絕緣的鋁線，多根鋁線以并聯(lián)的方式緊密繞制，鋁線之間通過(guò)相互粘接增加繞組的機(jī)械強(qiáng)度，而包封的外部則噴涂憎水性好、阻燃、防紫外的涂料，以滿(mǎn)足戶(hù)外苛刻的運(yùn)行條件。

干式鐵心電抗器，結(jié)構(gòu)與干式變壓器類(lèi)似，采用環(huán)氧樹(shù)脂成型固體絕緣結(jié)構(gòu)，一般為三相共體，以硅鋼片為導(dǎo)磁介質(zhì)，由環(huán)形鐵軛、高填充系數(shù)的輻射式鐵心柱組成三角形磁路結(jié)構(gòu)。其線圈由多個(gè)包封組成，并以小截面多股玻璃絲漆包扁銅線平行并繞而成。包封間設(shè)置軸向散熱氣道，采用空氣自冷卻方式。

3 典型缺陷

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)部分地區(qū)的干式串聯(lián)電抗器的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，干式串聯(lián)電抗器的主要缺陷類(lèi)別如表1。

案例1：110kV某變電站戶(hù)外電抗器，運(yùn)行幾年后，由于長(zhǎng)期暴露在空氣中，受溫度變化、雨水及紫外線影響，外絕緣脫落。

案例2：35kV某變電站電容器組用串聯(lián)電抗器無(wú)防雨、防曬措施，A相、B相絕緣漆脫落。

4 提升措施

結(jié)合制造、設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行等環(huán)節(jié)特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)缺陷問(wèn)題的類(lèi)別及問(wèn)題內(nèi)容細(xì)分，提出了以下技術(shù)措施來(lái)提升干式串聯(lián)電抗器的運(yùn)行可靠性，以下措施均經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的實(shí)際驗(yàn)證。

（1）戶(hù)外用干式空心電抗器，出廠時(shí)各包封表面應(yīng)噴涂RTV-Ⅱ絕緣涂料;根據(jù)干式空心電抗器包封表面絕緣劣化情況，各包封表面應(yīng)及時(shí)進(jìn)行RTV-Ⅱ絕緣涂料的噴涂。

（2）強(qiáng)帶電檢測(cè)。對(duì)于干式電抗器及其電氣連接部分按周期要求進(jìn)行紅外測(cè)溫和高溫天氣時(shí)的重點(diǎn)測(cè)溫;積極應(yīng)用紫外檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)局部放電、電暈等異常。

（3）戶(hù)內(nèi)布置干式鐵心電抗器宜設(shè)置對(duì)流通風(fēng)裝置，通風(fēng)裝置應(yīng)保持運(yùn)行良好，戶(hù)內(nèi)排風(fēng)溫度不應(yīng)超過(guò)40℃。

（4）干式電抗器室內(nèi)安裝時(shí)，完善消防設(shè)施。

（5）干式空心電抗器下部支架環(huán)形水平接地扁鐵禁止接成閉合回路，要留有斷開(kāi)點(diǎn)，防止漏磁導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)接地體長(zhǎng)期發(fā)熱。垂直引下線接地扁鐵應(yīng)考慮布置方向。

（6）電抗器鐵心應(yīng)經(jīng)過(guò)特殊工藝處理，整個(gè)鐵心成為一個(gè)緊固的整體，降低產(chǎn)品運(yùn)行的噪聲。

（7）戶(hù)內(nèi)干式鐵心電抗器設(shè)計(jì)時(shí)可考慮減少振動(dòng)降低噪聲。安裝時(shí)底座應(yīng)坐實(shí)。

（8）停電檢修或處理噪聲過(guò)大時(shí)，應(yīng)檢查緊固件。頻繁發(fā)生螺栓松動(dòng)等問(wèn)題的，應(yīng)采用防脫扣螺母，或涂抹防松膠，減緩螺栓松動(dòng)產(chǎn)生。同時(shí)應(yīng)檢查風(fēng)道里是否有異物。

（9）由于制造廠產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝質(zhì)量及出廠把關(guān)不嚴(yán)等問(wèn)題，運(yùn)行中多發(fā)包封間引拔棒脫落問(wèn)題;現(xiàn)場(chǎng)新設(shè)備交接試驗(yàn)不合格，如設(shè)備匝間絕緣隱患、直流電阻超標(biāo)等。

（10）需要制造廠改進(jìn)工藝、加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督并由甲方開(kāi)展抽檢，從源頭上把控設(shè)備質(zhì)量。增加匝間絕緣交接試驗(yàn)項(xiàng)目，可督促?gòu)S家提高對(duì)設(shè)備出廠時(shí)的質(zhì)量管控。

5 結(jié)束語(yǔ)

落實(shí)以上技術(shù)措施，可以有效提高干式串聯(lián)電抗器的運(yùn)行可靠性，分析設(shè)備技術(shù)發(fā)展的未來(lái)，提升設(shè)備的運(yùn)行可靠性還可以通過(guò)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究來(lái)實(shí)現(xiàn)及時(shí)保護(hù)設(shè)備的可靠運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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