500kV高压并联电抗器故障实例

作者：电抗器　来源：不详　时间：2006-6-6

摘要 介绍了一起500kV高压并联电抗器故障实例。通过解体检查，分析了电抗器故障的原因，井制定了修复措施，提出了改进建议。 0 情况介绍 某变电所500kV＃2并联电抗器1985年生产，1986年4月投运。该组电抗器由4台单相组成(含1台备用相，称BY相)，型号BKDJ－50000／500，额定电压550／√3kV，单台额定容量50MVA。 由于＃2电抗器局部过热致油中总烃时常超标，须进行脱气处理，并由BY相顶替运行。1997年7月随着#3电抗器投入系统运行，#2电抗器的BY相也同时作为#3电抗器的备用相。1999年6月，#3电抗器C相油中乙炔含量严重超标被迫停运，BY相代替C相电抗器投入系统运行。 BY相自6月29日投入系统运行后，开始阶段运行情况尚可，但随运行时间的延长，油中氢气和甲烷体积分数不断增大，至7月29 f3分别达到1313×10 －6 (见表1)，只好退出运行，#3电抗器整组被迫停运。由于BY相电抗器油中氢气含量较高，怀疑有受潮的可能，故在现场由厂家指导对其器身进行了热油喷淋处理。 表1 油中溶解气体含量数据（10 －6 ） 试验日期 H 2 CO CO 2 CH 4 C 2 H 5 C 2 H 4 C 2 H 2 总烃 1999.7.28 991 882 9775 135.8 36.1 30.7 0 202.8 1999.7.29 1313 1326 8139 208.6 39.7 53.4 0 301.8 处理后，BY相于8月24日重新投入系统运行。但只运行了2个多月，因油中氢气和甲烷数据又分别达到1 283×10 －6 (见表2)，而再次退出运行。 根据BY相电抗器油色谱分析结果，结合其以往历史情况，认为BY相存在由漏磁通引起的局部过热问题及在深层绝缘由于某种原因严重受潮的可能。导致每次投入运行后，绝缘纸中的水分逐渐析出并转移到油中，致使油中氢气含量一再超标；虽经热油喷淋处理，但只能将外层绝缘中的水分处理出去，因此，返厂进行处理是解决问题的唯一途径。 表2 油中溶解气体含量数据 试验日期 H 2 CO CO 2 CH 4 C 2 H 5 C 2 H 4 C 2 H 2 总烃 1999.11.16 1383 204 1773 104.8 18.5 5.4 0 128.7 1999.11.17 2375 189 1645 137.7 9.3 23.1 0 170.2 1999.11.18 2529 236 1645 183.1 37.3 10.9 0 231.3 1 解体检查情况 1999年12月BY相电抗器吊罩解体检查情况为： 1.1 铁芯有明显的受潮迹象，硅钢片断面锈迹斑斑 1.2 上、下夹件从两端向中间表面颜色逐渐加深，由铁红变为碳黑色，有明显的过热痕迹。上、下夹件套有绕组铁习中柱的尤为严重，附近环氧玻璃丝粘带脆化发黑，一触即碎，酚醛绝缘板变形断裂，中间部分几乎全部碳化。 1.3在上、下铁轭铁芯窗口处屏蔽地屏的部分铝箔带发生移位，边缘有明显放电烧痕。 铝箔带移位可能是由漏磁通在其上感应涡流，使其受热变软所致。由于铁芯振动等原因，囫化了的铝箔带在其上平衡绝缘的“碾压”作用下发生移动，相互靠在一起。由此可见，铁芯窗口靠近铁芯柱附近部位的漏磁通很严重。 检查结果和色谱分析验证了上述分析。 2 解决措施 2.1 将锈蚀铁芯除锈，更换平衡绝缘及其它需要更换的绝缘，将器身彻底干燥。  2.2 上、下夹件过热是由漏磁通在钢夹件上引起的涡流损耗所致。为此：a)在上、下夹件的中间部位开若干个窄槽，以分隔涡流通道，降低涡流损耗；b)撤掉夹件与铁芯片之间的酚醛绝缘板，在夹件与铁芯片之间增设绝缘油道，以改善此外的散热效果。 由前所述，BY相电抗器存在的漏磁发热问题是结构上所固有的，即相同结构的其它电抗器也可能存在较严重的漏磁发热问题。因此，对该变电所#2电抗器其余三相以及相同结构的其它电抗器应根据色谱和运行情况有针对性的进行返厂修复。 3 建议 3.1 将布置在上、下铁轭铁芯窗口处的4块屏蔽地屏撤掉。设置铁轭屏蔽的目的是为了均匀该处的电场分布，以降低局部放电量。由前文分析，铁芯窗口靠近铁芯柱附近部位的漏磁通比较严重，会在铁轭屏蔽的铝箔带上引起涡流发热问题。在未采取其它更加有效的防范措施之前，为稳妥起见，应将这些铁轭屏蔽撤掉。  3.2 在电抗器绕组两端加装磁屏蔽，将绕组产生分布在铁芯窗口内的漏磁通导向电抗器油箱，与安装在油箱壁上的磁屏蔽一起为漏磁通提供流通路径。这样可最大限度地减少铁芯窗口内的漏磁通进入铁轭和夹件，有效地防止铁轭和夹件发生局部过热问题。