一起干式空心串联电抗器的故障分析
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
生产厂家根据以上分析 ,提出如下处理意见 : a)降低电抗器的电流强度 ,使得电抗器的温 升降低 ,也提高了电抗器抗短路能力 。 b)加大电抗器进出线铝排的距离 ,增加电抗 器的爬电距离 。 c)加强导线绝缘 ,提高绕组导线的绝缘强 度 ,同时提高电抗器的抗老化能力 。 2. 4 分析意见 我们对生产厂家的分析意见进行了仔细的研 究 ,认为生产厂家的分析 ,不足以解释本次电抗器
4 )新提 供 的 电 抗 器 应 在 上 述 试 验 和 计 算 完 成后再进行改造 。 3 试验情况
经过和生产厂家的协商讨论 ,在未损坏的 B 相 、C相电抗器进行了以下试验项目 :
1)电抗器各包封线圈的直流电阻测量 ; 2)电抗器各包封线圈的电流分布测量 ; 3)温升试验 ,目的是寻找该电抗器是否存在 局部过热点 ; 4)雷电冲击试验 ,目的是验证合闸瞬间 ,电 抗器包封内是否会出现爬电 ; 3. 1 B相电抗器的线圈直流电阻的测量结果见表 1。
的事故现象 。如果不能找到这次事故的真正原 因 ,即使重新设计和制造了新的电抗器 ,还是不能 保证改造后的电抗器能够安全运行 ,尤其是在无 人值班的变电站 ,始终让人不放心 ,所以我们认为 有必要进行以下试验研究 :
1)电抗器的雷电冲击试验 ,目的是验证合闸 瞬间 ,电抗器包封内是否会出现爬电 。电抗器在 运行时的匝间电压很低 ,电击穿的可能性很小 ,解 剖结果也没有匝间短路的痕迹 ,如果只是在匝间 绝缘上加强 ,未必能保证电抗器的安全运行 。
Fault Ana lysis of D ry2type A ir2core Ser ies Reactor XU L in2feng
( Electric Power Research Institute of Guangdong Electric Grid Company, Guangzhou 510600, China) Abstract: Through analyzing and test a dry2type air2core series reactor fault in Guangdong Province, the uneven temperature distribution of one dry2type air2core series reactor was found, it was partial overheating, the usual temperature rise exam ination couldn′t reflect the real temperature of such a reactor w inding totally. It is suggested that the detected highest temperature of the reactor w inding should be regarded as the final result of temperature rise test for such kind of reactor. Keywords: Reactor; Temperature rise; Partial overheating
2)应该进行进一步的温升试验 ,目的是寻找 该电抗器是否存在局部过热点 。电抗器标准中关 于温升试验的方法只反映整台电抗器的平均温 升 ,不能反映出局部过热点的情况 ,所以试验时必 须有能测量局部温度的手段 。
3)厂家应重新核算电抗器的电流分布 ,而且 有必要进行实际测量 ,保证各支路电流合理分布 。
·51·
© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
第 29卷 第 2期 2008年 4月
电力电容器与无功补偿
Vol. 29 No. 2
0. 4840
Hale Waihona Puke Baidu
0. 4925
10
0. 1320
0. 5312
0. 5260
0. 5305
(注 :每相电抗器有 10个包封 ,每个包封里面有 4个线圈即 4根线 。)
第四根 1. 400 0. 9006 0. 6860 0. 5780 0. 5080 0. 4945 0. 5050 0. 4628 0. 4878 0. 5456
1 问题的提出 2006年 8 月在广东省某 220 kV 变电站 ,一
台 2002年 11 月出厂的 CKDGKL 2102160 /38126W 型户外干式空心串联电抗器 (其安装方式为三相 叠装 ) ,在投入运行合闸后约 30 m in,电抗器出现 了冒烟起火 ,运行人员发现后当即切断电源 ,将电 机器组退出运行 。经现场检查 ,该电抗器组的 A 相电抗器的第 8个包封和相邻的第 7个 、第 9个 包封已经部分烧毁 。
包封位置
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
表 2 B相 、C相电抗器各包封线圈的电流分布测量结果
设计电流值 (A )
施加电压 364 V
B 相电抗器
C相电抗器
试验电流值 (A )
偏差 ( % )
试验电流值 (A )
偏差 ( % )
22
24. 1
9. 5
22
0. 0
30
23. 3
- 22. 3
27
差 ,见表 2。 3. 2. 2 B 相电抗器各包封线圈中每根导线的电 流分布测量见表 3。
从测试数据可见 ,第 6包封第二根线的电流 比同层其它线的电流大了一倍 ,而且还影响到第 5个 、第 7个包封的电流 。经生产厂家检查确认 , 第 6个包封第二根线的电阻 、电流异常是因为该 根线少绕了一匝 ,所以导致电流比同层其它线的 电流大一倍 。
表 1 B相电抗器线圈直流电阻的测量结果
包封位置
每个包封直流电阻 (Ω )
第一根
每根线的直流电阻 (Ω )
第二根
第三根
1
0. 3483
1. 432
1. 421
1. 390
2
0. 2169
0. 8640
0. 8743
0. 8579
3
0. 1700
0. 6954
0. 6900
0. 6739
4
0. 1424
8. 3
8. 5
8. 63
34. 3
8. 75
8. 63
8. 25
43. 5
10. 63
10. 5
12. 33
50. 8
12. 0
25. 75
12. 38
37. 5
10. 75
11. 0
9. 5
46. 8
12. 38
© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
第 29卷 第 2期 2008年 4月
电力电容器与无功补偿
Vol. 29 No. 2
该型号的电抗器结构上采用 10个包封并联 , 户外 、前置 ,安装方式为三相叠装 , A 相在上 ,依次 为 B、C相 。 2. 2 电抗器损坏情况检查
事后对烧坏的电抗器进行仔细检查 ,发现起 火的源点在 A 相电抗器的第 8包封 ,而 B、C相电 抗器的外形正常 ,没有着火的痕迹 ,但受到 A 相 滴漏下来熔铝渣产生的轻度烫伤 。对 A 相电抗 器进行解剖 ,锯开该相电抗器第 7、第 8、第 9、第 10个包封 ,其中第 8 个包封烧坏的面积最大 ,把 整个包封的铝线都烧断 ,且上铝排被烧出一个洞 。
Power Capacitor & Reactive Power Copmensation
Ap r. 2008
而第 7、第 9个包封与第 8个包封相邻处 ,也有被 烧坏的地方 。第 10个包封没有被烧坏 ,从剖开处 看到该包封的铝导线绝缘层还是很好的 。对该组 电抗器 B 相 、C相进行直流电阻和电抗值的检测 , 其数据与出厂时的数据基本一致 ,而 A 相这两项 数据已偏差很大 。 2. 3 生产厂家对电抗器烧坏的原因的分析及处 理意见
52
1. 6
52
57. 5
10. 6
56
7. 7
包封位置
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
表 3 B相电抗器各包封线圈中每根导线的电流分布测量结果
每个包封总电流 (A )
第一根
每根线的电流 (A )
第二根
第三根
24. 1
5. 63
5. 75
5. 88
23. 3
6. 1
5. 75
6. 5
33. 3
第 29卷 第 2期 2008年 4月
电力电容器与无功补偿
Vol. 29 No. 2
Power Capacitor & Reactive Power Copmensation
Ap r. 2008
一起干式空心串联电抗器的故障分析
徐林峰
(广东电网公司电力科学研究院 , 广州 510600) 摘 要 :通过对广东省一起干式空心串联电抗器故障的分析和所进行的试验论证 ,发现干式空 心串联电抗器在运行时温度分布不均匀 ,存在局部过热现象 ,现用的温升试验方法不足以反映 空心串联电抗器绕组的实际温升情况 ,建议干式空心串联电抗器的温升试验应检测电抗器绕 组的最高温升 ,作为电抗器温升试验的结果 。 关键词 :电抗器 ; 温升 ; 局部过热 中图分类号 : TM47 文献标识码 : B 文章编号 : 167421757 (2008) 20220050205
Power Capacitor & Reactive Power Copmensation
Ap r. 2008
测试数据表明 ,除第 6 包封第二根线与设计 值偏差比较大外 ,其余都符合设计要求 。 3. 2 线圈电流分布的试验结果 3. 2. 1 电抗器各包封线圈的电流分布测量
试验是分别在未损坏的 B、C 相电抗器上进 行 。注意到 B 相电抗器其中第 6 包封的电流明 显异常 。试验结果发现各包封的电流与设计值相 差甚远 ,误差在 - 22. 3% ～ + 10. 6%之间 ,说明电 抗器各包封的实际电流和设计值还是有较大的偏
生产厂家判断是发生匝间短路而导致这几个 包封铝导线绝缘层被烧坏 ,原因分析主要是以下 两方面 :
1)电抗器包封密封不够 ,下雨时雨水渗入到 包封里面 ,导致导线匝间绝缘强度急剧下降 ,当合 闸瞬间 ,使得导线匝间绝缘击穿 ,引起电抗器包封 匝间短路 ,温度快速升高 ,以至使得电抗器烧坏。
2)包封绝缘距离裕度不够 ,此电抗器进出线 铝排的距离为 345 mm ,但是第八个包封内的导线 净高度只有 200 mm ,当合闸瞬间 ,电抗器包封内 出现爬电 ,引起电抗器起火 。
这是同一批产品中烧毁的第二台电抗器 。事 后查证到该产品是通过国家权威部门的型式试验 的合格产品 。该变电站本来正准备改为无人值班 变电站 ,这次故障幸好发生在改制之前 ,还处于有 人值班的情况 ,而且运行人员发现的早 ,处理果 断 ,才避免了事故扩大 。如果是无人值班的变电 站 ,则故障持续必然造成三相短路的后果 。
0. 5754
0. 5760
0. 5730
5
0. 1255
0. 5055
0. 5045
0. 5064
6
0. 1198
0. 4920
0. 4740
0. 4920
7
0. 1236
0. 5036
0. 5025
0. 5045
8
0. 1144
0. 4566
0. 4576
0. 4628
9
0. 1204
0. 4809
同一批出厂的电抗器还有处于运行中 ,为了
3 收稿日期 : 2007205221 ·50·
电网的安全 ,必须搞清楚这次故障的性质 ,是偶然 性故障还是设备的本身缺陷 。如果是属于偶然性 故障 ,则我们应该加强保护措施 ,在设备发生故障 时尽快切除 ,避免事故扩大 ;如果属于设备本身的 缺陷 ,则必须找出故障的原因 ,予以改正 ,才能避 免事故的再次发生 。 2 故障情况的初步分析 2. 1 电抗器的结构
- 10. 0
36
33. 3
- 7. 5
30
- 16. 7
40
34. 3
- 14. 3
38
- 5. 0
44. 8
43. 5
- 2. 9
41
- 8. 5
46
50. 8
10. 4
41
- 10. 9
48
37. 5
- 21. 9
45. 5
- 5. 2
50
46. 8
- 6. 4
48
- 4. 0
51. 2
54
5. 5
4 )新提 供 的 电 抗 器 应 在 上 述 试 验 和 计 算 完 成后再进行改造 。 3 试验情况
经过和生产厂家的协商讨论 ,在未损坏的 B 相 、C相电抗器进行了以下试验项目 :
1)电抗器各包封线圈的直流电阻测量 ; 2)电抗器各包封线圈的电流分布测量 ; 3)温升试验 ,目的是寻找该电抗器是否存在 局部过热点 ; 4)雷电冲击试验 ,目的是验证合闸瞬间 ,电 抗器包封内是否会出现爬电 ; 3. 1 B相电抗器的线圈直流电阻的测量结果见表 1。
的事故现象 。如果不能找到这次事故的真正原 因 ,即使重新设计和制造了新的电抗器 ,还是不能 保证改造后的电抗器能够安全运行 ,尤其是在无 人值班的变电站 ,始终让人不放心 ,所以我们认为 有必要进行以下试验研究 :
1)电抗器的雷电冲击试验 ,目的是验证合闸 瞬间 ,电抗器包封内是否会出现爬电 。电抗器在 运行时的匝间电压很低 ,电击穿的可能性很小 ,解 剖结果也没有匝间短路的痕迹 ,如果只是在匝间 绝缘上加强 ,未必能保证电抗器的安全运行 。
Fault Ana lysis of D ry2type A ir2core Ser ies Reactor XU L in2feng
( Electric Power Research Institute of Guangdong Electric Grid Company, Guangzhou 510600, China) Abstract: Through analyzing and test a dry2type air2core series reactor fault in Guangdong Province, the uneven temperature distribution of one dry2type air2core series reactor was found, it was partial overheating, the usual temperature rise exam ination couldn′t reflect the real temperature of such a reactor w inding totally. It is suggested that the detected highest temperature of the reactor w inding should be regarded as the final result of temperature rise test for such kind of reactor. Keywords: Reactor; Temperature rise; Partial overheating
2)应该进行进一步的温升试验 ,目的是寻找 该电抗器是否存在局部过热点 。电抗器标准中关 于温升试验的方法只反映整台电抗器的平均温 升 ,不能反映出局部过热点的情况 ,所以试验时必 须有能测量局部温度的手段 。
3)厂家应重新核算电抗器的电流分布 ,而且 有必要进行实际测量 ,保证各支路电流合理分布 。
·51·
© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
第 29卷 第 2期 2008年 4月
电力电容器与无功补偿
Vol. 29 No. 2
0. 4840
Hale Waihona Puke Baidu
0. 4925
10
0. 1320
0. 5312
0. 5260
0. 5305
(注 :每相电抗器有 10个包封 ,每个包封里面有 4个线圈即 4根线 。)
第四根 1. 400 0. 9006 0. 6860 0. 5780 0. 5080 0. 4945 0. 5050 0. 4628 0. 4878 0. 5456
1 问题的提出 2006年 8 月在广东省某 220 kV 变电站 ,一
台 2002年 11 月出厂的 CKDGKL 2102160 /38126W 型户外干式空心串联电抗器 (其安装方式为三相 叠装 ) ,在投入运行合闸后约 30 m in,电抗器出现 了冒烟起火 ,运行人员发现后当即切断电源 ,将电 机器组退出运行 。经现场检查 ,该电抗器组的 A 相电抗器的第 8个包封和相邻的第 7个 、第 9个 包封已经部分烧毁 。
包封位置
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
表 2 B相 、C相电抗器各包封线圈的电流分布测量结果
设计电流值 (A )
施加电压 364 V
B 相电抗器
C相电抗器
试验电流值 (A )
偏差 ( % )
试验电流值 (A )
偏差 ( % )
22
24. 1
9. 5
22
0. 0
30
23. 3
- 22. 3
27
差 ,见表 2。 3. 2. 2 B 相电抗器各包封线圈中每根导线的电 流分布测量见表 3。
从测试数据可见 ,第 6包封第二根线的电流 比同层其它线的电流大了一倍 ,而且还影响到第 5个 、第 7个包封的电流 。经生产厂家检查确认 , 第 6个包封第二根线的电阻 、电流异常是因为该 根线少绕了一匝 ,所以导致电流比同层其它线的 电流大一倍 。
表 1 B相电抗器线圈直流电阻的测量结果
包封位置
每个包封直流电阻 (Ω )
第一根
每根线的直流电阻 (Ω )
第二根
第三根
1
0. 3483
1. 432
1. 421
1. 390
2
0. 2169
0. 8640
0. 8743
0. 8579
3
0. 1700
0. 6954
0. 6900
0. 6739
4
0. 1424
8. 3
8. 5
8. 63
34. 3
8. 75
8. 63
8. 25
43. 5
10. 63
10. 5
12. 33
50. 8
12. 0
25. 75
12. 38
37. 5
10. 75
11. 0
9. 5
46. 8
12. 38
© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
第 29卷 第 2期 2008年 4月
电力电容器与无功补偿
Vol. 29 No. 2
该型号的电抗器结构上采用 10个包封并联 , 户外 、前置 ,安装方式为三相叠装 , A 相在上 ,依次 为 B、C相 。 2. 2 电抗器损坏情况检查
事后对烧坏的电抗器进行仔细检查 ,发现起 火的源点在 A 相电抗器的第 8包封 ,而 B、C相电 抗器的外形正常 ,没有着火的痕迹 ,但受到 A 相 滴漏下来熔铝渣产生的轻度烫伤 。对 A 相电抗 器进行解剖 ,锯开该相电抗器第 7、第 8、第 9、第 10个包封 ,其中第 8 个包封烧坏的面积最大 ,把 整个包封的铝线都烧断 ,且上铝排被烧出一个洞 。
Power Capacitor & Reactive Power Copmensation
Ap r. 2008
而第 7、第 9个包封与第 8个包封相邻处 ,也有被 烧坏的地方 。第 10个包封没有被烧坏 ,从剖开处 看到该包封的铝导线绝缘层还是很好的 。对该组 电抗器 B 相 、C相进行直流电阻和电抗值的检测 , 其数据与出厂时的数据基本一致 ,而 A 相这两项 数据已偏差很大 。 2. 3 生产厂家对电抗器烧坏的原因的分析及处 理意见
52
1. 6
52
57. 5
10. 6
56
7. 7
包封位置
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
表 3 B相电抗器各包封线圈中每根导线的电流分布测量结果
每个包封总电流 (A )
第一根
每根线的电流 (A )
第二根
第三根
24. 1
5. 63
5. 75
5. 88
23. 3
6. 1
5. 75
6. 5
33. 3
第 29卷 第 2期 2008年 4月
电力电容器与无功补偿
Vol. 29 No. 2
Power Capacitor & Reactive Power Copmensation
Ap r. 2008
一起干式空心串联电抗器的故障分析
徐林峰
(广东电网公司电力科学研究院 , 广州 510600) 摘 要 :通过对广东省一起干式空心串联电抗器故障的分析和所进行的试验论证 ,发现干式空 心串联电抗器在运行时温度分布不均匀 ,存在局部过热现象 ,现用的温升试验方法不足以反映 空心串联电抗器绕组的实际温升情况 ,建议干式空心串联电抗器的温升试验应检测电抗器绕 组的最高温升 ,作为电抗器温升试验的结果 。 关键词 :电抗器 ; 温升 ; 局部过热 中图分类号 : TM47 文献标识码 : B 文章编号 : 167421757 (2008) 20220050205
Power Capacitor & Reactive Power Copmensation
Ap r. 2008
测试数据表明 ,除第 6 包封第二根线与设计 值偏差比较大外 ,其余都符合设计要求 。 3. 2 线圈电流分布的试验结果 3. 2. 1 电抗器各包封线圈的电流分布测量
试验是分别在未损坏的 B、C 相电抗器上进 行 。注意到 B 相电抗器其中第 6 包封的电流明 显异常 。试验结果发现各包封的电流与设计值相 差甚远 ,误差在 - 22. 3% ～ + 10. 6%之间 ,说明电 抗器各包封的实际电流和设计值还是有较大的偏
生产厂家判断是发生匝间短路而导致这几个 包封铝导线绝缘层被烧坏 ,原因分析主要是以下 两方面 :
1)电抗器包封密封不够 ,下雨时雨水渗入到 包封里面 ,导致导线匝间绝缘强度急剧下降 ,当合 闸瞬间 ,使得导线匝间绝缘击穿 ,引起电抗器包封 匝间短路 ,温度快速升高 ,以至使得电抗器烧坏。
2)包封绝缘距离裕度不够 ,此电抗器进出线 铝排的距离为 345 mm ,但是第八个包封内的导线 净高度只有 200 mm ,当合闸瞬间 ,电抗器包封内 出现爬电 ,引起电抗器起火 。
这是同一批产品中烧毁的第二台电抗器 。事 后查证到该产品是通过国家权威部门的型式试验 的合格产品 。该变电站本来正准备改为无人值班 变电站 ,这次故障幸好发生在改制之前 ,还处于有 人值班的情况 ,而且运行人员发现的早 ,处理果 断 ,才避免了事故扩大 。如果是无人值班的变电 站 ,则故障持续必然造成三相短路的后果 。
0. 5754
0. 5760
0. 5730
5
0. 1255
0. 5055
0. 5045
0. 5064
6
0. 1198
0. 4920
0. 4740
0. 4920
7
0. 1236
0. 5036
0. 5025
0. 5045
8
0. 1144
0. 4566
0. 4576
0. 4628
9
0. 1204
0. 4809
同一批出厂的电抗器还有处于运行中 ,为了
3 收稿日期 : 2007205221 ·50·
电网的安全 ,必须搞清楚这次故障的性质 ,是偶然 性故障还是设备的本身缺陷 。如果是属于偶然性 故障 ,则我们应该加强保护措施 ,在设备发生故障 时尽快切除 ,避免事故扩大 ;如果属于设备本身的 缺陷 ,则必须找出故障的原因 ,予以改正 ,才能避 免事故的再次发生 。 2 故障情况的初步分析 2. 1 电抗器的结构
- 10. 0
36
33. 3
- 7. 5
30
- 16. 7
40
34. 3
- 14. 3
38
- 5. 0
44. 8
43. 5
- 2. 9
41
- 8. 5
46
50. 8
10. 4
41
- 10. 9
48
37. 5
- 21. 9
45. 5
- 5. 2
50
46. 8
- 6. 4
48
- 4. 0
51. 2
54
5. 5