目前电力系统中,户外型并联无功补偿装置的电抗器大多数采用干式空心串联电抗器,因为干式空心串联电抗器没有铁心,磁路由空气构成,不存在磁饱和问题,电抗值总是保持不变。每台电抗器由多个并联的线圈包封组成,每个包封由环氧树脂浸渍过的玻璃纤维对线圈进行包封绝缘并固化成一整体,结构整体性强,机械强度高,因此在电力系统中广泛应用。
1、干式空心串联电抗器故障
在并联无功补偿装置中电抗器与电容器组串联,组成串联谐振回路,不仅可以抑制电力系统电压波形畸变和控制流过电容器组的谐波分量,还能限制电容器组合闸涌流,从而达到保护电容器组的作用。在运行过程中,常因受电抗器绝缘老化、局部温升过高、过电压、谐波以及环境等因素影响,导致电抗器匝间绝缘损坏击穿、线圈被雨淋时包封表面爬电,甚至局部放电电弧烧毁现象发生。
2、预防措施
①选用高质量产品和采用合理安装方式
1)选用制造工艺水平高,散热效果好,材料绝缘耐热等级高(绝缘耐热等级F级),符合相关标准的电抗器品牌产品。
2)干式空心串联电抗器宜采用分相布置的水平一字形排列或三角形排列结构安装,可有效防止电抗器由单相故障发展至相间故障。
②加强现场运行试验、监测和巡视
1)加强对设备检测和试验。可采用局部放电检测法诊断干式空心电抗器匝间绝缘老化情况,也可以利用匝间过电压试验法对电抗器的匝间绝缘进行监测,通过波形对比方法判断电抗器是否存在绝缘故障。
2)加强对设备监测和巡视。检查电抗器包封顶端和底部绕组表面,是否有开裂、碳化、放电痕迹等异常情况,发现设备存在缺陷应及时处理和维护。
3)加强定期对设备维护保养。定期检查电抗器本体内外表面和底座绝缘子法兰胶装部位,是否有劣化开裂现象,如有应及时进行更换处理。特别是对运行时间为5年左右的电抗器本体表面绝缘漆进行维护保养,应进行重新喷涂表面绝缘防护层。
4)加强红外测温检查。定期对无功补偿装置设备进行红外测温检查,特别是迎峰度夏用电高峰期间,对电容器组频繁投入运行30min内进行红外测温检查。
③电抗器加装过电压阻尼装置,抑制操作过电压危害
可以考虑在干式空心串联电抗器上加装过电压阻尼装置,抑制操作过电压的危害。
干式空心串联电抗器投运时,电抗器会承受合闸涌流和投切过电压,此时电抗器匝间电压会很高,就会在导线绝缘薄膜薄弱点处造成电压击穿,随着产品继续运行,在击穿点处会不时的出现重击穿,久而久之,使相连两匝导线绝缘完全破坏,相连两匝导线连通,造成匝间短路,短路电流促使产品急剧发热,最终导致产品起火烧坏。针对这种问题本文提出了预防和处理措施:①选用高质量产品,采用合理安装方式;②加强现场运行试验、监测和巡视;③电抗器加装过电压阻尼装置,抑制操作过电压危害等预防和处理措施。通过以上措施,保证电抗器安全可靠运行,从而确保电网安全可靠运行要求。