浅析 35kV干式并联电抗器运行维护

郭剑

云南电网有限责任公司普洱供电局

摘要：无功补偿装置在调节系统电压，提高电能质量方面起着重要作用。随着电力系统容量的不断增加和跨区电网的快速发展，大容量干式空心并联电抗器以其结构上的优势以及优越的线性特性和稳定的参数等特点, 在电力系统中得到了广泛的运用。但是干式空心并联电抗器在运行中也出现了一些问题。下面对干式空心并联电抗器出现的一些问题及故障，进行简要的总结，并讨论在运行维护中如何发现及处理相关故障、异常。

关键词：35kV干式并联电抗器 缺陷分析 运行维护

一、220kV文华变干式空心并联电抗器简述

220kV文华变共有一组电抗器，35kV电抗器为特变电工新疆变压器厂生产的BKGKL-3333/36干式空心并联电抗器一组，接入35kVⅠ组母线，总容量10MVar，作为无功补偿装置，该装置可以吸收系统容性无功功率，降低电压，从而达到调节系统电压的目的。其技术参数如下表所示：

表1 干式空心并联电抗器基本信息

电抗器运行中电抗器表面平均温升不应超过环境温度48℃；下星架臂中性点最高不得超过125℃。

电抗器运行中最高电压不得超过40.5/kV，工作电流不应大于额定电流。

二、电抗器常见缺陷、故障及其发生原因的初步分析

特变电工新疆变压器厂生产的35kV干式空心并联电抗器应用在电网系统多个变电站，但从设备缺陷情况统计分析、事件通报中可以得知，这类电抗器在运行中也出现了着火、发热等一些问题。对35kV干式并联电抗器运行情况进行统计，影响设备运行情况主要多为发热、引线烧黑甚至烧断。

（一）引线·断裂

干式并联电抗器引线的断裂有多种原因，可能是电抗器在运输、吊装过程中

操作不当引起的；也可能是由于焊接工艺不到位，电抗器在长时间运行后由于自身震动造成；靠近电抗器外部引线的引拔棒上移或者下移也会对引线形成拉伤和断裂。电抗器的绕组由多根线圈并联而成，引线断裂会导致绕组的直流电阻变大，发热量也随之增大，加速了匝间绝缘的老化程度，增大了绝缘击穿、烧毁进而发生匝间短路的几率。

（二）外包封发热变黑

电抗器内部导线可能在运行中由于某些原因造成局部通流截面积减小，电流密度过大，局部发热量也会相对增大；再加上由于热空气沿气道对流循环向上，使得电抗器外包封绝缘温度由下向上逐渐升高，如果局部散热不良会使故障部位温度升高，导致了该处线圈匝间绝缘击穿放电，外包封发热变黑，并进一步损坏绝缘。

（三）外包封放电

外包封放电可能是由于电抗器表面的污秽层在大雾或下雨天气受潮导致表面泄漏电流产生的热量增大,而表面的水分蒸发速度不一形成的“干区”和“潮区”，引起局部表面电阻改变,电流在“干区”和“潮区”的中断处形成很小的局部电弧。随着时间的推移,电弧将发并,在表面形成树枝状放电烧痕,进一步发展形成匝间短路,致使短路匝线在交变的磁场中电流剧增,温度升高损坏匝线绝缘。

（四）包封绝缘烧毁

电抗器绝缘包封有裂纹同样会引起外包封的放电或发热变黑，绝缘包封的开裂降低了匝间绝缘强度，在和空气接触后容易出现腐蚀，进一步降低了匝间的绝缘强度，最终导致绝缘击穿发生匝间短路。短路时电磁感应的电流在短路的绕组线圈中形成环流，再加上该处电阻较大，产生的热量终将该处的绝缘烧毁。

（五）小线圈引线烧伤融化

电抗器小线圈连接主线圈引线有多处烧伤融化，绝缘破坏严重，这主要是由于引线的焊接点焊接工艺不佳，焊接点的接触电阻较高，引线发热量持续上升，最终在焊接点附近融化。其表面绝缘遭到破坏继而对小线圈及旁边引线导热，从而导致此处导电臂引线烧损。当此处导电臂引线出线问题后，电流会向其他几处导电臂引线分流，电流的增大造成其它几处的导电臂引线也发生烧损融化。

通过对影响设备运行情况的回顾与分析，以及联系系统内其他变电站干式空心并联电抗器运行中发生的故障和缺陷，发现匝间绝缘局部过热烧毁，引线断裂、烧毁，接线夹发热为最常见缺陷，主要与表面绝缘污秽、受潮，雷击，绝缘表面有裂纹，绝缘老化，包封工艺，环境温度等因素有关。这些缺陷多发生在电抗器绕组上部，如不及早发现可能导致匝间短路故障，进一步发展可能引发电抗器起火烧毁。

三、干式空心并联电抗器运行与维护的建议

针对以上各种缺陷和故障，变电运行人员可以从以下几个方面加强干式空心并联电抗器的运行与维护：

（一）红外测温仪的运用

掌握电抗器的运行温度及变化趋势，可以更好的进行电抗器的运行维护。变电站运行人员对运行的35kV并联电抗器每日进行红外测温，记录每组电抗器的负荷电流、表面最高温度和铁星下臂的最高温度，能够及时的发现电抗器的异常发热。但是现有的记录形式并不能对单只电抗器的运行状态进行良好的跟踪和判断，为了能够更好地利用红外测量的数据，结合造成电抗器异常的因素，建议在现有表单的基础上增加天气情况，并增加对引线及线夹的测量和记录。

（二）排查引拔棒移动的隐患

针对引拔棒移动可能对外部引线形成拉伤、断裂的隐患，应排查可能在发生移位后会对导线形成拉伤的引拔棒，在日常巡视时对其进行跟踪观察，及时发现危险点并上报，避免因引拔棒的移动引起引线的断裂而使电抗器损坏。

（三）定期对外表面进行检查

为避免电抗器外包封开裂引起内部匝间绝缘受损，应对电抗器外表面进行定期检查。在日常的巡视检查中基本能够发现表面的绝缘烧黑等现象，但是对于微小的裂缝肉眼在远距离下是很难发现的，建议进行停电检查，或定期用望远镜对每台电抗器的外表面进行沿周面360°的全面检查。

（四）优化电抗器操作规定

针对电抗器表面由于污损、受潮等因素形成的树枝状放现象，建议装设于户外的低抗在系统电压允许时，应尽量避免在下雨时及雨后立即投入操作（一般宜在雨后2天进行投入低抗），并定期对电抗器表面进行清洁。

（五）提高值班人员异常的响应速度

通过对电抗器发生故障时的现象的分析发现电抗器的局部缺陷不会导致电抗器的过流保护动作，只有当匝间短路发展到一定程度后才会达到过流保护的动作值，而在此过程中匝间短路已经产生了很大的热量，很可能会导致绝缘起火，因此在值班期间发现电抗器过流保护动作后应立即到现场检查，如发现电抗器有起火、冒烟等现象时立即隔离该故障电抗器并用干粉灭火器进行灭火，并立即向调度及部门汇报。

四、总结

通过对35kV并联电抗器资料的搜集、学习、分析，以及在日常维护工作中向经验丰富的师傅们的请教和观察，遂有以上观点，但是由于收集到的资料及个人知识的局限性，以上观点难免出现谬误。在此感谢公司、部门领导的关怀，班组的帮助，还请广大电力工作者提出批评建议。

参考文献：

[1]龚震东，袁 成 《35kV干式并联电抗器运行故障分析》 上海电力 2001年第1期 64页

[2]王耀龙 《干式空心并联电抗器多起损坏原因分析》 电气技术 2012年第7期 55页

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