避免户外干式空心电抗器发生故障的措施
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·６０·
万方数据
置性能更可靠的同类产品。
４运行方应注意的事项
近年来随着人员素质的不断加强以及相关标 准规程的制定，产品匹配不正确、安装不当引起电 抗器事故率近年来呈下降趋势；又因加强了人员 培训、改进设计方案、施工安装的管理之后，上述 原因可以得到有效杜绝。尽管如此，安全大于天， 要将电抗器事故率降至最低，就要严格按照 《１０—６６ ｋＶ干式电抗器运行规范》进行操作，采 取措施如下：
电流十分敏感的器件，或因使用不当、自然老化、运 行条件恶劣、运行管理不过硬，加之近年来恶性竞 争造成的产品质量参差不齐等原因，干式空心电抗 器故障频发、损坏甚至烧毁事故屡见不鲜，给电网 安全运行造成一定影响。
基于以上原因，我们对典型的干式电抗器故 障进行分类研究，通过与运行方和生产方的合作， 进行大量模拟试验，总结出干式空心电抗器设计 生产时应注意的环节与问题，通过对材料、结构以 及工艺的研究，提出了一系列改进措施¨引。
收尾的匝间要求更高。此处 采用稀绕工艺，利用浸胶玻璃 纤维纱填充匝与匝的缝隙，作 为匝间绝缘的加强，对绝缘老
化甚至匝间击穿起到了有效 的防护作用。
霎蓁萋重｜｜蒸囊霎蓁蓁黼蓁雾
露器嚣…㈣蚕 垂娈绕
Βιβλιοθήκη Baidu上乙
花绕绕纱工艺
织布绕纱Ｔ艺进行绕组表面 纱层绕制。确保凝固后的玻璃 钢整体的受力强度，避免龟裂
３）经济性对比。以ＣＫＧＫＬ．９６／１０—６为例，经 核算，优化后每组成本上涨约为１９．６％。以不到 ２０％的价格，换取电抗器的安全运行，我们算一笔 账，以某５万元的电抗器为例，加价１万元即可购
６７－７１． ＪＩＡＮＧ Ｓｈａｏ—ｃｈｅｎｇ ＤＡＩ Ｒｕｉ—ｈａｉ ＸｔＡ Ｘｉａｏ—ｂｏ Ｃｔ ａ１．Ｐｒｉｎｃｉ— ｐｉｅ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｉｎｔｅｒ－·ｔｕｒｎ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｒｙ·－
ｔｙｐｅ ａｉｒ－ｃｏｒｅ ｒｅａｃｔｏｒ［Ｊ］．Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ａｐｐａｒａｔｕｓ，２０１ １， ４７（６）：６７－７１． ［３］徐林峰，林一峰，王永红，等．干式空心电抗器匝间过 电压试验技术研究［Ｊ］．高压电器，２０１２，４８（７）：７ｌ－７５． ＸＵ Ｌｉｎ－ｆｅｎｇ ＵＮ Ｙｉ—ｆｅｎｇ，ＷＡＮＧ Ｙｏｎｇ·ｈｏｎｇ＃ｔ ａ１．Ｔｅｃｈ—
２）尽可能选取平放布置，叠放电抗器装设网 孔合适的围栏，防止小动物攀爬。
３）应定期清理电抗器表面以及绝缘子表面。 ２．３避免电抗率匹配及电抗器安装造成电抗器
故障而采取的措施 １）明确电网背景参数，正确选择电容器和配 套电抗器的参数。电抗率匹配不当可能产生谐 振，谐振会放大谐波电流数倍至数十倍，和基波电 流迭加后的电流值会超过电抗器最大持续运行电 流，给安全运行造成威胁【９。１…。 ２）注意电抗器漏磁影响，若在磁场范围有铁 磁闭环回路，如地网、构架等，不仅会产生较大的 涡流损耗，还有可能改变电抗器的电位及电流分 布，使电抗器出现局部异热点¨１ｌ。 ３）电抗器在安装完成之后，应检查通风道中 是否有杂物遗留。
图１故障分析统计表
Ｆｉｇ．１ Ｆａｕｌｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ
因电抗器匝间短路形式故障占到总故障的 “％，故举一案例：２０１２年１１月１日，位于湖北 宜昌楼子河变电站的干式空心串联电抗器 ＣＫＧＫＬ．９６／１０—６出现故障，电抗器Ａ相烧毁。该 电抗器于２００５年投运，三相叠装户外放置。事故 由当班运行人员巡视时发现，并及时进行处理。 该电抗器故障引起生产厂家高度重视，第二天厂 家组织技术人员赶到故障现场查看，分析原因是 Ａ相端部绝缘在长时间户外运行及热胀冷缩下出 现缝隙，事故时，宜昌地区持续阴雨，雨水渗入电 抗器包封，导致导线匝间绝缘强度急剧下降，在投 切的瞬间出现运行过电压情况，相邻两匝线绝缘 被击穿形成一个短路环。此时电抗器该短路环温 升急剧升高，带动相邻线层的绝缘被破坏，故障迅 速蔓延导致事故发生，如图２所示。
Ｆａｕｌｔ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ Ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ Ｏｕｔｄｏｏｒ Ｄｒｙ·ｔｙｐｅ Ａｉｒ－ｃｏｒｅ Ｒｅａｃｔｏｒ ＬＩ Ｆｅｉ—ｚｈｏｕｌ，ＸＩＡＮＧ Ｌｉｌ，ＬＩＵ Ｑｕａｎ．ｆｅｎ９２，ＬＩＡＮＧ Ｙｉ－ｃｈａ０２，ＺＨＡＯ Ｑｉａｎ２ （１．Ｔｈｅ Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｙｉｃｈａｎｇ，Ｈｕｂｅｉ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｙｉｃｈａｎｇ ４４３００５，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｈａａｎｘｉ Ｈｅｒｏｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉ’ａｎ ７１２０２２，Ｃｈｉｎａ）
收稿日期：２０１２—１１－２８ ·５８·
万方数据
２０１３年第２期 ·运行维护与故障分析· 李飞舟，等避免户外干式空心电抗器发生故障的措施 （总第１４６期）
１ 电抗器故障分类及成因分析 电抗器故障存在各方面的原因，且分析起来有
一定的难度，尤其是在现场情况比较复杂，同时又 没有任何资料参考的情况下，对故障电抗器无法分 析，从宜昌供电局近年来对电抗器事故统计数据分 析，不管是电抗器绝缘老化还是包封进水Ⅲｏ等原 因，多种电抗器事故瞬间，即各种原因的终结点都 是以匝间短路的形式呈现给人们，该类型故障占电 抗器故障总数的６４％。以相间短路形式呈现给人 们的约占电抗器故障总数的２４％。经过测试与分 析确定是设计、安装不当的约占电抗器故障总数的 １２％。故障统计如图１所示。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｃｏｍｍｏｎ ｓｅｒｉｅｓ ｒｅａｃｔｏｒｓ ｆｏｒ １０～３５ ｋＶ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ｂａｎｋ ａｒｅ ｏｆ ｄｒｙ·ｔｙｐｅ ａｉｒ—ｃｏｒｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｗｉｔｈ ｗｉｄｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｒｙ—ｔｙｐｅ ａｉｒ－ｃｏｒｅ ｒｅａｃｔｏｒｓ，ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｅｄ ｖａｒｉｏｕｓ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｒｅ ｅｘｐｏｓｅｄ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ａｎｄ ｓａｆｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｂｙ ｆｒｅｑｕｅｎｔ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｏｆ ｆａｕｌｔｓ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｒｅａｓｏｎｓ ｏｆ ｆａｕｌｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｉｒ—ｃｏｒｅ ｓｅｒｉｅｓ ｒｅａｃｔｏｒ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂａｓｅｄ
参考文献
［１］吴红波．干式串联铁心电抗器设计中应注意的一些问 题［Ｊ］．高压电器，２０１０，４６（６）：１０３—１０５．
ＷＵ Ｈｏｎｇ—ｂｏ．Ｓｏｍｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｔｏ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｄｒｙ ｔｙｐｅ ｓｅ—
ｒｉｅｓ ｉｒｏｎ－ｃｏｒｅ ｒｅａｃｔｏｒ［Ｊ］．Ｈｉｇｌｌ Ｖｏｌｔａｇｅ Ａｐｐａｒａｔｕｓ，２０１０， ４６（６）：１０３－１０５． ［２］江少成，戴瑞海，夏晓波，等．干式空心电抗器匝间绝 缘检测原理及试验分析［Ｊ］．高压电器，２０１１，４７（６）：
正置绕线线圈倒置绕线
可以对线圈顶端容易淋雨的 缝隙起到封补
；．。
薹二篙 嚣叫１岩”镪奢
每１层绕组的起 始和收尾的５～ ｌｏ匝线采用稀绕
Ｔ艺。
电抗器和电容器串联回路闭 合瞬间电压几乎全加在电抗
器上，电抗器承受电压是额定 时的１０一２５倍，线圈首端电位
梯度很大，瞬间电压加在电抗 器绕组的前几匝，所以对起始
图２包封渗水造成匝间短路 Ｆｉｇ．２ Ｉｎｔｅｒ－ｔｕｒｎ ｓｈｏｒｔ ｃｉｒｃｕｉｔ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ
ｗａｔｅｒ ｌｅａｋａｇｅ ｏｆ ｅｎｔｒａｐｍｅｎｔ
万方数据
２ 采取电抗器安全运行的措施
２．１匝间短路预防措施 １）避免沿面放电现象。沿面树枝状放电会
加速绝缘老化【６Ｊ，绝缘老化至一定情况下会出现 匝间短路。
ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ，ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｔｏｇｅｔｈｅｒ ｗｉｔｈ ｔｙｐｉｃａｌ ｆａｕｌｔ ｏｆ ｄｒｙ—ｔｙｐｅ ａｉｒ—ｃｏｒｅ ｓｅｒｉｅｓ ｒｅａｃｔｏｒ ａｎｄ
ｔｈｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｎ ｓａｆｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅａｃｔｏｒ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｐｒｅｃａｕｔｉｏｎｓ ｏｆ ｒｅａｃｔｏｒ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅ— ｓｉｇｎ，ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅｓ ａｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｒｙ—ｔｙｐｅ ａｉｒ—ｃｏｒｅ ｓｅｒｉｅｓ ｒｅａｃｔｏｒ；ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ；ｉｎｔｅｒ—ｔｕｒｎ ｓｈｏａ ｃｉｒｃｕｉｔ；ｓｈｏａ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｅｔｗｅｅｎ
摘要：目前１０—３５ ｋＶ电容器组最常用的串联电抗器为干式空心结构，随着干式空心电抗器 的广泛应用，其存在的各种问题也日渐暴露出来，事故的频繁发生对电网安全运行造成了一定 的影响。本文结合典型的干式空心串联电抗器事故，从电抗器的设计、工艺及运行入手，对干 式空心串联电抗器事故可能原因进行分析，并对电抗器安全运行的防护措施进行研究，总结了 电抗器在设计、生产及运行阶段应注意的事项。 关键词：干式空心串联电抗器；绝缘；匝间短路；相间短路 中图分类号：ＴＭ４７ 文献标识码：Ａ文章编号：１６７４—１７５７（２０１３）０２－００５８－０４
优化前 优化后
改进后的优点
无假 包封
内外增加假包封
内外假包封可以有效地使包 封规避日晒雨淋，解决线圈内 外表面龟裂及沿面爬电问题
Ｂ级环 Ｆ级环氧树脂 氧树脂
Ｆ级环氧树脂的耐热绝缘水平 相较Ｂ级提升了２５％。
毛曼謇２．星爹雾薯譬：警ｌｕＪ垡ＩｌＵ＇．Ｉ偿／怵．萱，．＇ｊ＇ｋ．冬＇Ｔ＂盟，ｔ－Ｉ屡栗篓
璧半妻磐１譬垩叠厘婆！黑＋包出现水解现象，蒿筹凳荔嘉夏１ 层无纺布浸胶 嵌荔燕簇ｊ瓶’茄蠹蒜苗醋鬟
１）加强巡视，及时发现设备运行中存在的问 题，并及时处理，避免发生其他恶性事故。
２）定期进行全面检查，将线圈裂缝作为检查 的重点。
３）加强干式电抗器的运行巡视和红外测温 工作。注意与历史温升、相间温升比较，及时发现 电抗器是否异常。
５结论
由于干式空心电抗器本身存在绝缘裸露及密 封性较差等结构缺陷，为确保电抗器能够长期安 全运行，需要供需双方密切配合与沟通，对导致电 抗器故障原因作出正确的分析与判断，并不断地 改进与优化，从电抗器选型、设计、生产及运行等 方面杜绝各种潜在的运行隐患。
ｐｈａｓｅｓ
Ｏ 引言
电抗器是电力系统的重要电力设备之一。电 抗器按冷却方式可分为干式电抗器、油浸式电抗器 ２种。随着科技发展和社会进步，人们环保意识越 来越强，干式电抗器逐渐成为电抗器产品的主流。 干式空心电抗器具有损耗小、噪音低、维护简单、不 存在磁饱和现象，电抗线性度好等优点，在电网中 应用越来越广泛。目前７５％的３５ ｋＶ及以下电容 器组用串联电抗器均采用干式空心结构。而在电 容器装置中，电抗器与电容器一样是对过电压、过
３干式空心电抗器设计、工艺改进
１）针对上述问题，从以下几方面人手，进行 设计优化、结构改进以及工艺研究。
①正确选用环氧树脂的绝缘耐热等级［１２ｌ。 ②针对现场情况选取合适的电流密度并适当 放宽裕度。 ③选取合适的绝缘材料组合作为绕组导线 绝缘。
·５９·
２０１３年第２期
电力电容器与无功补偿
第３４卷
④电抗器留有足够的端绝缘。
第３４卷第２期 ２０１３年４月
电力电容器与无功补偿
Ｐｏｗｅｒ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ＆Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ
Ｖ０１．３４ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．２０１３
避免户外干式空心电抗器发生故障的措施
李飞舟１，向莉１，刘全峰２，梁艺超２，赵倩２
（１．湖北宜昌供电公司变电检修中心，湖北宜昌４４３００５；２．陕西合容电气股份有限公司，陕西西安７１２０２２）
２）设计温升留有裕量¨剖，杜绝存在局部异 热点。电抗器平均温升过高，不会造成电抗器短 时间内发生故障，但局部异热点会在短时间内导 致电抗器事故发生。
３）用工艺办法防止电抗器龟裂与裂缝。一 旦雨水和潮气渗入电抗器包封内部，会加速聚酯 薄膜的水解老化，甚至直接形成匝间短路。 ２．２相间短路预防措施
１）保证电气安全距离，增加绝缘子爬电距离 及干弧距离。
⑤保证线圈绝缘的整体密封性。
⑥配防雨帽和内外加假包封一定程度上能减
弱绝缘老化速度¨３｜，抑制表面泄漏电流。
⑦改善生产条件，提高工艺水平，提高人员素
质，减少人为因素的影响。
２）电抗器改进后优化前后对比，见表ｌ。
表１主要优化点对比 Ｔａｂ．１ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｍａｉｎ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｐｏｉｎｔｓ
万方数据
置性能更可靠的同类产品。
４运行方应注意的事项
近年来随着人员素质的不断加强以及相关标 准规程的制定，产品匹配不正确、安装不当引起电 抗器事故率近年来呈下降趋势；又因加强了人员 培训、改进设计方案、施工安装的管理之后，上述 原因可以得到有效杜绝。尽管如此，安全大于天， 要将电抗器事故率降至最低，就要严格按照 《１０—６６ ｋＶ干式电抗器运行规范》进行操作，采 取措施如下：
电流十分敏感的器件，或因使用不当、自然老化、运 行条件恶劣、运行管理不过硬，加之近年来恶性竞 争造成的产品质量参差不齐等原因，干式空心电抗 器故障频发、损坏甚至烧毁事故屡见不鲜，给电网 安全运行造成一定影响。
基于以上原因，我们对典型的干式电抗器故 障进行分类研究，通过与运行方和生产方的合作， 进行大量模拟试验，总结出干式空心电抗器设计 生产时应注意的环节与问题，通过对材料、结构以 及工艺的研究，提出了一系列改进措施¨引。
收尾的匝间要求更高。此处 采用稀绕工艺，利用浸胶玻璃 纤维纱填充匝与匝的缝隙，作 为匝间绝缘的加强，对绝缘老
化甚至匝间击穿起到了有效 的防护作用。
霎蓁萋重｜｜蒸囊霎蓁蓁黼蓁雾
露器嚣…㈣蚕 垂娈绕
Βιβλιοθήκη Baidu上乙
花绕绕纱工艺
织布绕纱Ｔ艺进行绕组表面 纱层绕制。确保凝固后的玻璃 钢整体的受力强度，避免龟裂
３）经济性对比。以ＣＫＧＫＬ．９６／１０—６为例，经 核算，优化后每组成本上涨约为１９．６％。以不到 ２０％的价格，换取电抗器的安全运行，我们算一笔 账，以某５万元的电抗器为例，加价１万元即可购
６７－７１． ＪＩＡＮＧ Ｓｈａｏ—ｃｈｅｎｇ ＤＡＩ Ｒｕｉ—ｈａｉ ＸｔＡ Ｘｉａｏ—ｂｏ Ｃｔ ａ１．Ｐｒｉｎｃｉ— ｐｉｅ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｉｎｔｅｒ－·ｔｕｒｎ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｒｙ·－
ｔｙｐｅ ａｉｒ－ｃｏｒｅ ｒｅａｃｔｏｒ［Ｊ］．Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ａｐｐａｒａｔｕｓ，２０１ １， ４７（６）：６７－７１． ［３］徐林峰，林一峰，王永红，等．干式空心电抗器匝间过 电压试验技术研究［Ｊ］．高压电器，２０１２，４８（７）：７ｌ－７５． ＸＵ Ｌｉｎ－ｆｅｎｇ ＵＮ Ｙｉ—ｆｅｎｇ，ＷＡＮＧ Ｙｏｎｇ·ｈｏｎｇ＃ｔ ａ１．Ｔｅｃｈ—
２）尽可能选取平放布置，叠放电抗器装设网 孔合适的围栏，防止小动物攀爬。
３）应定期清理电抗器表面以及绝缘子表面。 ２．３避免电抗率匹配及电抗器安装造成电抗器
故障而采取的措施 １）明确电网背景参数，正确选择电容器和配 套电抗器的参数。电抗率匹配不当可能产生谐 振，谐振会放大谐波电流数倍至数十倍，和基波电 流迭加后的电流值会超过电抗器最大持续运行电 流，给安全运行造成威胁【９。１…。 ２）注意电抗器漏磁影响，若在磁场范围有铁 磁闭环回路，如地网、构架等，不仅会产生较大的 涡流损耗，还有可能改变电抗器的电位及电流分 布，使电抗器出现局部异热点¨１ｌ。 ３）电抗器在安装完成之后，应检查通风道中 是否有杂物遗留。
图１故障分析统计表
Ｆｉｇ．１ Ｆａｕｌｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ
因电抗器匝间短路形式故障占到总故障的 “％，故举一案例：２０１２年１１月１日，位于湖北 宜昌楼子河变电站的干式空心串联电抗器 ＣＫＧＫＬ．９６／１０—６出现故障，电抗器Ａ相烧毁。该 电抗器于２００５年投运，三相叠装户外放置。事故 由当班运行人员巡视时发现，并及时进行处理。 该电抗器故障引起生产厂家高度重视，第二天厂 家组织技术人员赶到故障现场查看，分析原因是 Ａ相端部绝缘在长时间户外运行及热胀冷缩下出 现缝隙，事故时，宜昌地区持续阴雨，雨水渗入电 抗器包封，导致导线匝间绝缘强度急剧下降，在投 切的瞬间出现运行过电压情况，相邻两匝线绝缘 被击穿形成一个短路环。此时电抗器该短路环温 升急剧升高，带动相邻线层的绝缘被破坏，故障迅 速蔓延导致事故发生，如图２所示。
Ｆａｕｌｔ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ Ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ Ｏｕｔｄｏｏｒ Ｄｒｙ·ｔｙｐｅ Ａｉｒ－ｃｏｒｅ Ｒｅａｃｔｏｒ ＬＩ Ｆｅｉ—ｚｈｏｕｌ，ＸＩＡＮＧ Ｌｉｌ，ＬＩＵ Ｑｕａｎ．ｆｅｎ９２，ＬＩＡＮＧ Ｙｉ－ｃｈａ０２，ＺＨＡＯ Ｑｉａｎ２ （１．Ｔｈｅ Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｙｉｃｈａｎｇ，Ｈｕｂｅｉ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｙｉｃｈａｎｇ ４４３００５，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｈａａｎｘｉ Ｈｅｒｏｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉ’ａｎ ７１２０２２，Ｃｈｉｎａ）
收稿日期：２０１２—１１－２８ ·５８·
万方数据
２０１３年第２期 ·运行维护与故障分析· 李飞舟，等避免户外干式空心电抗器发生故障的措施 （总第１４６期）
１ 电抗器故障分类及成因分析 电抗器故障存在各方面的原因，且分析起来有
一定的难度，尤其是在现场情况比较复杂，同时又 没有任何资料参考的情况下，对故障电抗器无法分 析，从宜昌供电局近年来对电抗器事故统计数据分 析，不管是电抗器绝缘老化还是包封进水Ⅲｏ等原 因，多种电抗器事故瞬间，即各种原因的终结点都 是以匝间短路的形式呈现给人们，该类型故障占电 抗器故障总数的６４％。以相间短路形式呈现给人 们的约占电抗器故障总数的２４％。经过测试与分 析确定是设计、安装不当的约占电抗器故障总数的 １２％。故障统计如图１所示。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｃｏｍｍｏｎ ｓｅｒｉｅｓ ｒｅａｃｔｏｒｓ ｆｏｒ １０～３５ ｋＶ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ｂａｎｋ ａｒｅ ｏｆ ｄｒｙ·ｔｙｐｅ ａｉｒ—ｃｏｒｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｗｉｔｈ ｗｉｄｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｒｙ—ｔｙｐｅ ａｉｒ－ｃｏｒｅ ｒｅａｃｔｏｒｓ，ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｅｄ ｖａｒｉｏｕｓ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｒｅ ｅｘｐｏｓｅｄ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ａｎｄ ｓａｆｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｂｙ ｆｒｅｑｕｅｎｔ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｏｆ ｆａｕｌｔｓ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｒｅａｓｏｎｓ ｏｆ ｆａｕｌｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｉｒ—ｃｏｒｅ ｓｅｒｉｅｓ ｒｅａｃｔｏｒ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂａｓｅｄ
参考文献
［１］吴红波．干式串联铁心电抗器设计中应注意的一些问 题［Ｊ］．高压电器，２０１０，４６（６）：１０３—１０５．
ＷＵ Ｈｏｎｇ—ｂｏ．Ｓｏｍｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｔｏ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｄｒｙ ｔｙｐｅ ｓｅ—
ｒｉｅｓ ｉｒｏｎ－ｃｏｒｅ ｒｅａｃｔｏｒ［Ｊ］．Ｈｉｇｌｌ Ｖｏｌｔａｇｅ Ａｐｐａｒａｔｕｓ，２０１０， ４６（６）：１０３－１０５． ［２］江少成，戴瑞海，夏晓波，等．干式空心电抗器匝间绝 缘检测原理及试验分析［Ｊ］．高压电器，２０１１，４７（６）：
正置绕线线圈倒置绕线
可以对线圈顶端容易淋雨的 缝隙起到封补
；．。
薹二篙 嚣叫１岩”镪奢
每１层绕组的起 始和收尾的５～ ｌｏ匝线采用稀绕
Ｔ艺。
电抗器和电容器串联回路闭 合瞬间电压几乎全加在电抗
器上，电抗器承受电压是额定 时的１０一２５倍，线圈首端电位
梯度很大，瞬间电压加在电抗 器绕组的前几匝，所以对起始
图２包封渗水造成匝间短路 Ｆｉｇ．２ Ｉｎｔｅｒ－ｔｕｒｎ ｓｈｏｒｔ ｃｉｒｃｕｉｔ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ
ｗａｔｅｒ ｌｅａｋａｇｅ ｏｆ ｅｎｔｒａｐｍｅｎｔ
万方数据
２ 采取电抗器安全运行的措施
２．１匝间短路预防措施 １）避免沿面放电现象。沿面树枝状放电会
加速绝缘老化【６Ｊ，绝缘老化至一定情况下会出现 匝间短路。
ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ，ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｔｏｇｅｔｈｅｒ ｗｉｔｈ ｔｙｐｉｃａｌ ｆａｕｌｔ ｏｆ ｄｒｙ—ｔｙｐｅ ａｉｒ—ｃｏｒｅ ｓｅｒｉｅｓ ｒｅａｃｔｏｒ ａｎｄ
ｔｈｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｎ ｓａｆｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅａｃｔｏｒ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｐｒｅｃａｕｔｉｏｎｓ ｏｆ ｒｅａｃｔｏｒ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅ— ｓｉｇｎ，ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅｓ ａｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｒｙ—ｔｙｐｅ ａｉｒ—ｃｏｒｅ ｓｅｒｉｅｓ ｒｅａｃｔｏｒ；ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ；ｉｎｔｅｒ—ｔｕｒｎ ｓｈｏａ ｃｉｒｃｕｉｔ；ｓｈｏａ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｅｔｗｅｅｎ
摘要：目前１０—３５ ｋＶ电容器组最常用的串联电抗器为干式空心结构，随着干式空心电抗器 的广泛应用，其存在的各种问题也日渐暴露出来，事故的频繁发生对电网安全运行造成了一定 的影响。本文结合典型的干式空心串联电抗器事故，从电抗器的设计、工艺及运行入手，对干 式空心串联电抗器事故可能原因进行分析，并对电抗器安全运行的防护措施进行研究，总结了 电抗器在设计、生产及运行阶段应注意的事项。 关键词：干式空心串联电抗器；绝缘；匝间短路；相间短路 中图分类号：ＴＭ４７ 文献标识码：Ａ文章编号：１６７４—１７５７（２０１３）０２－００５８－０４
优化前 优化后
改进后的优点
无假 包封
内外增加假包封
内外假包封可以有效地使包 封规避日晒雨淋，解决线圈内 外表面龟裂及沿面爬电问题
Ｂ级环 Ｆ级环氧树脂 氧树脂
Ｆ级环氧树脂的耐热绝缘水平 相较Ｂ级提升了２５％。
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１）加强巡视，及时发现设备运行中存在的问 题，并及时处理，避免发生其他恶性事故。
２）定期进行全面检查，将线圈裂缝作为检查 的重点。
３）加强干式电抗器的运行巡视和红外测温 工作。注意与历史温升、相间温升比较，及时发现 电抗器是否异常。
５结论
由于干式空心电抗器本身存在绝缘裸露及密 封性较差等结构缺陷，为确保电抗器能够长期安 全运行，需要供需双方密切配合与沟通，对导致电 抗器故障原因作出正确的分析与判断，并不断地 改进与优化，从电抗器选型、设计、生产及运行等 方面杜绝各种潜在的运行隐患。
ｐｈａｓｅｓ
Ｏ 引言
电抗器是电力系统的重要电力设备之一。电 抗器按冷却方式可分为干式电抗器、油浸式电抗器 ２种。随着科技发展和社会进步，人们环保意识越 来越强，干式电抗器逐渐成为电抗器产品的主流。 干式空心电抗器具有损耗小、噪音低、维护简单、不 存在磁饱和现象，电抗线性度好等优点，在电网中 应用越来越广泛。目前７５％的３５ ｋＶ及以下电容 器组用串联电抗器均采用干式空心结构。而在电 容器装置中，电抗器与电容器一样是对过电压、过
３干式空心电抗器设计、工艺改进
１）针对上述问题，从以下几方面人手，进行 设计优化、结构改进以及工艺研究。
①正确选用环氧树脂的绝缘耐热等级［１２ｌ。 ②针对现场情况选取合适的电流密度并适当 放宽裕度。 ③选取合适的绝缘材料组合作为绕组导线 绝缘。
·５９·
２０１３年第２期
电力电容器与无功补偿
第３４卷
④电抗器留有足够的端绝缘。
第３４卷第２期 ２０１３年４月
电力电容器与无功补偿
Ｐｏｗｅｒ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ＆Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ
Ｖ０１．３４ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．２０１３
避免户外干式空心电抗器发生故障的措施
李飞舟１，向莉１，刘全峰２，梁艺超２，赵倩２
（１．湖北宜昌供电公司变电检修中心，湖北宜昌４４３００５；２．陕西合容电气股份有限公司，陕西西安７１２０２２）
２）设计温升留有裕量¨剖，杜绝存在局部异 热点。电抗器平均温升过高，不会造成电抗器短 时间内发生故障，但局部异热点会在短时间内导 致电抗器事故发生。
３）用工艺办法防止电抗器龟裂与裂缝。一 旦雨水和潮气渗入电抗器包封内部，会加速聚酯 薄膜的水解老化，甚至直接形成匝间短路。 ２．２相间短路预防措施
１）保证电气安全距离，增加绝缘子爬电距离 及干弧距离。
⑤保证线圈绝缘的整体密封性。
⑥配防雨帽和内外加假包封一定程度上能减
弱绝缘老化速度¨３｜，抑制表面泄漏电流。
⑦改善生产条件，提高工艺水平，提高人员素
质，减少人为因素的影响。
２）电抗器改进后优化前后对比，见表ｌ。
表１主要优化点对比 Ｔａｂ．１ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｍａｉｎ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｐｏｉｎｔｓ