35kV干式空心電抗器故障原因分析及預(yù)防

李福志

國(guó)網(wǎng)四川省電力公司檢修公司 四川成都 610041

在電力系統(tǒng)中，由于短路電流和高次諧波電流的滋生，很容易造成電力系統(tǒng)的運(yùn)行效果不理想，為此必須要通過(guò)恰當(dāng)?shù)姆绞絹?lái)提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量。在過(guò)去通常會(huì)采用油浸式電抗器，但是油浸式電抗器很容易消耗大量的能源資源，而且經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)漏油等問(wèn)題，導(dǎo)致整個(gè)電抗器的利用率不高，而由于35kV干式空心電抗器不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且損耗較小，所以在電網(wǎng)中可以有效的限制短路電流和高次諧波，還能夠進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償通過(guò)，對(duì)于35kV干式空心電抗器的應(yīng)用可以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性[1]。在35kV干式空心電抗器使用的過(guò)程中，可能會(huì)因?yàn)榻^緣老化，電壓波動(dòng)諧波以及外界環(huán)境的因素而造成35kV干式空心電抗器產(chǎn)生故障，如果不能夠及時(shí)處理，很容易引發(fā)火災(zāi)或者是爆炸等安全事故。為此必須要加強(qiáng)對(duì)于35kV干式空心電抗器的安全檢測(cè)手段進(jìn)行分析，這樣才可以提高電網(wǎng)運(yùn)行的質(zhì)量安全，避免設(shè)備損失。

1 缺陷情況說(shuō)明

檢修人員在開展電抗器隱患排查過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)35kV電抗器調(diào)匝環(huán)處絕緣損壞，有進(jìn)一步演變成故障的危險(xiǎn)。經(jīng)檢查，電抗器調(diào)匝環(huán)絕緣層已經(jīng)損壞，需更換，引拔棒也存在移位，需要調(diào)整復(fù)位。經(jīng)過(guò)技術(shù)人員處理后復(fù)位。

在某次巡視過(guò)程中，運(yùn)維人員發(fā)現(xiàn)35kV電抗器本體三相尾端連接處導(dǎo)電接頭發(fā)熱，并有導(dǎo)線散股斷股現(xiàn)象，缺陷發(fā)生后，檢修人員第一時(shí)間到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)缺陷設(shè)備進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)發(fā)熱處導(dǎo)線存在燒融斷股情況，同時(shí)發(fā)熱處線夾有明顯燒灼痕跡。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查導(dǎo)線及線夾燒損情況，均不具備繼續(xù)使用條件，遂對(duì)導(dǎo)線及線夾進(jìn)行更換，對(duì)各連接處螺栓進(jìn)行緊固。

某次故障后某35kV電抗器A相起火燒毀，設(shè)備緊急停運(yùn)并滅火。為了能夠進(jìn)一步查找故障發(fā)生的原因，在取下該組電抗器之后通過(guò)返廠進(jìn)行檢測(cè)，試驗(yàn)人員針對(duì)該電抗器進(jìn)行了直阻檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)B相和C相在返廠檢測(cè)時(shí)出現(xiàn)了些許電阻偏差，兩相之間存在不平衡相差0.8%左右，而由于A相燒毀嚴(yán)重，所以無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)。隨后試驗(yàn)人員針對(duì)B相和C相進(jìn)行電抗值的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)兩相不平衡度為0.6%，均符合規(guī)定值的要求，通過(guò)對(duì)于計(jì)算能夠發(fā)現(xiàn)B相和C相兩相電抗器均沒(méi)有出現(xiàn)異常問(wèn)題。而通過(guò)對(duì)A相電抗器進(jìn)行解剖檢查內(nèi)部的情況，發(fā)現(xiàn)由于第6、7、8、9包封相聯(lián)點(diǎn)上部靠近進(jìn)線子端存在明顯的短路問(wèn)題，其中第八包封短路匝數(shù)非常嚴(yán)重，而且也是燒毀最明顯的部位，而其他的包封損壞效果不明顯，并且個(gè)個(gè)包封都有絕緣薄膜，沒(méi)有老化和損壞的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)于這樣的現(xiàn)象進(jìn)行分析能夠發(fā)現(xiàn)由于A相第8包封出現(xiàn)匝間短路的情況，所以造成了A相電抗器損毀嚴(yán)重，并且由于導(dǎo)線絕緣過(guò)弱，當(dāng)設(shè)備投入運(yùn)營(yíng)時(shí)，電抗器會(huì)在短時(shí)間內(nèi)承受合閘涌流，以及投切過(guò)電壓，造成絕緣薄膜被電壓擊穿而引發(fā)火災(zāi)[2]。

2 35kV干式空心電抗器故障原因以及解決對(duì)策

為了能夠進(jìn)一步有效的改進(jìn)35kV干式空心電抗器存在的故障，必須要從以下幾個(gè)方面入手。一是加強(qiáng)原材料檢測(cè)，干式空心器在制造過(guò)程中沒(méi)有采取嚴(yán)格的原材料檢測(cè)，導(dǎo)致絕緣材料存在薄弱點(diǎn)。二是加強(qiáng)工藝制造管控，干式電器制造時(shí)并沒(méi)有針對(duì)制造工藝進(jìn)行嚴(yán)格管理導(dǎo)致35kV干式空心電抗器的聚酯條存在松動(dòng)的情況，同時(shí)由于在電抗器投入運(yùn)營(yíng)中，在線監(jiān)測(cè)以及帶電檢測(cè)手段不足，由于中間夾間絕緣劣化，使得短時(shí)間內(nèi)引起了局部放電的現(xiàn)象，但是卻沒(méi)有能夠及時(shí)的檢測(cè)出來(lái)[3]。三是35kV干式空心電抗器絕緣扎堅(jiān)劣化后，沒(méi)有能夠快速的做出保護(hù)動(dòng)作切除故障，這樣會(huì)造成故障擴(kuò)大致使電抗器燒損。

所以為了有效的避免出現(xiàn)同類故障，必須要加強(qiáng)對(duì)于35kV干式空心電抗器進(jìn)行深入的研究和處理，首先必須要針對(duì)原材料的施工進(jìn)行控制，針對(duì)進(jìn)場(chǎng)的原材料進(jìn)行定期的抽樣檢查，嚴(yán)格把好材料質(zhì)量關(guān)，避免不合格的材料進(jìn)入生產(chǎn)車間，影響產(chǎn)品質(zhì)量，其次要針對(duì)35kV干式空心電抗器的生產(chǎn)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量管理，積極落實(shí)生產(chǎn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，保證電抗器的制造更加的規(guī)范化和科學(xué)化，保證線圈繞制的精度，避免在使用過(guò)程中出現(xiàn)松動(dòng)的情況，另外也應(yīng)該針對(duì)35kV干式空心電抗器進(jìn)行帶電檢測(cè)和在線檢測(cè)，通過(guò)利用超聲波特高頻等相關(guān)的技術(shù)，能夠及時(shí)針對(duì)電抗器的溫度狀態(tài)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行搜集與整理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的故障隱患，通過(guò)對(duì)于電抗器存在的電氣量變化問(wèn)題，必須要積極針對(duì)匝間短路進(jìn)行保護(hù)[4]。

為了能夠最大程度上將35kV干式空心電抗器檢修期間的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)降到最低，必須要對(duì)可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，進(jìn)行深入的研究，制定科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案，應(yīng)急預(yù)案的制定，可以保護(hù)35kV干式空心電抗器檢修期間的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而且如果當(dāng)電網(wǎng)運(yùn)行事故發(fā)生時(shí)，也可以積極有效的提高應(yīng)對(duì)水平，另外要加強(qiáng)對(duì)變電站全面停電以及負(fù)荷事故的緊急處理方式，如果變電站全面停電，可以利用返工中低壓母線，手拉手連接等方式恢復(fù)供電，而如果是負(fù)荷事故則可以制定相應(yīng)的保電方案，正確安排保電線路，促進(jìn)部門調(diào)控的處理效果另外在變電站預(yù)案編制的過(guò)程中，還應(yīng)該對(duì)各種事故預(yù)案，保電預(yù)案進(jìn)行分析，制定完整的應(yīng)急預(yù)案體系。在應(yīng)急預(yù)案編制的過(guò)程中，還應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)相關(guān)人員的管理，讓相關(guān)人員可以更好的了解應(yīng)急預(yù)案，在日常工作中進(jìn)行模擬演練，這樣也可以快速的掌握檢修信息及時(shí)修復(fù)故障。在對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的過(guò)程中，必須要加強(qiáng)對(duì)主設(shè)備檢修期間電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的控制，不斷的提高監(jiān)控制度規(guī)范，明確監(jiān)控責(zé)任，保證相關(guān)人員的安全意識(shí)，責(zé)任意識(shí)得到全面提升[5-6]。

3 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)35kV干式空心電抗器起火故障問(wèn)題進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)于故障元器件進(jìn)行解剖實(shí)驗(yàn)之后，能夠明確引發(fā)故障的主要原因，并且提出了相應(yīng)的解決對(duì)策，通過(guò)本文的研究也可以促進(jìn)35kV干式空心電抗器生產(chǎn)質(zhì)量，提高35kV干式空心電抗器的運(yùn)行效果。