摘要：本文主要针对茂名供电局110kV大河坝站10kV#1电抗器组A相本体的烧毁故障展开分析，并总结得出出现故障的原因，并提出解决相关故障的建议与对策。
关键词：故障；绝缘；措施
引言：
随着10kV电抗器组的普遍运用，供电的质量得到了明显的改善，可是在实际的运用过程仍旧存在很多问题，严重的甚至导致设备的烧毁，对安全生产运行造成严重的威胁。
1故障情况概述
2017年11月9日，茂名供电局110kV大河坝站10kV#1电抗器组A相电抗器出现电流放电声，A相电抗器的主体着火，火焰很大。10kV＃1电抗器的固定栅栏门已被烧成红色，草地外面的一小块草皮已被烧毁，10kV＃1电抗器R01开关通过电流II段动作跳闸，A相电抗堆体火熄灭，然后发出大量黑烟，A相电抗器底部呈黑色模糊状，内侧包层已被击穿，燃烧过后出现绝缘层脱落及流胶，底部被熏黑以及受到高温燃烧后滴落的绝缘材料烫伤从而裸露出玻璃纤维带，地面上有更多的黑炭灰，固定围栏也变形，一小块草皮已经面朝草地烧干。
电抗器出厂日期为2011年1月，事故发生当时现场气象条件：天气晴朗。
2试验分析与检查
＃1电抗器A相本体被怀疑是地面上的环氧树脂剥落，然后检查它，发现最里面的线圈外壳顶部的位置已被破坏，并且击穿点周围的绝缘已经被高温烧毁。故障点附近的几层封套密封和下端支柱附近的封套密封都在高温下变黑，一些在高温下降后涂层绝缘材料溶解，导致环氧树脂脱落并露出玻璃纤维带，这是由于匝之间的电抗器的短路燃烧引起的故障。
对#1电抗器进行绕组的直流电阻测试过程中，发现三相绕组的直流电阻数据较初始值及上次试验数据，直流电阻相间互差超标，测试数据如表1、表2所示。
表1 2016试验数据
根据“广东省电力公司变换设备状态修复试验规程（试行）”，三相绕组之间的差异不大于±4%，且变化不大于前者的±2%[1]。计算得出，故障后三相绕组之间的差异不符合标准，连续测试，数据基本保持不变，三相环具有缺陷。2016年预测试的直接阻力数据符合制造商的要求，并未超过制造商值2％，三相A，B和C与工厂值之间的差异分别为-0.26%、-0.17%和-0.65%。该试验的数据A与出厂值相比增加了27.7%，B相和C的相对比分别增加了3.16%和3.7%，超过2017年新颁布的干式空心电抗器的直流电阻，与出厂值的偏差不大于1%。A相设备具有断开的开路现象，B、C相不排除磁干扰、环境温度干扰导致电阻值增加。
＃1电抗器A相本体采用并联的多层同心电感绕组形成总电阻值，在绝缘筒体上，高绝缘强度电磁线缠绕8层，绕组的外侧仍然涂有浸渍的玻璃丝和布，并包成绝缘圆筒，形成卷绕单元外壳[2]。电抗器通常由8个封套密封件组成，天然冷却管道通过玻璃丝引线在封套密封之间分开，并且整个电抗器被加热和固化以形成整体。从燃烧现场来看，它们都处于缠绕的中间，烧成面积很大，伴随着熔融的铝流，可以判断产品的故障持续了一段时间。
3故障原因分析
3.1原因查找
产品本身具有毛刺和绝缘损坏等固有缺陷，绝缘很快就会老化并在很长一段时间内失效，导致产品转弯和层之间出现短路，产品也会燃烧，这通常发生在1年内发货的产品中。
每次合、分闸时，产品都会受到电压冲击，这会对产品的绝缘造成一定的损害，特别是在产品绝缘的薄弱部分，在累积效应的情况下，这些地方的绝缘将被损坏并失效，这导致产品短路和燃烧，这通常发生在已经运输多年的产品中[3]。
产品的过载操作包括产品负荷运行或流过绕组的电流有较多的谐波成分，导致产品严重升温，绝缘加速老化，导致产品燃烧，从产品型号的选择来看，12％电抗非常接近三次谐波的低阻抗通道，很容易在系统中形成三次谐波滤波通道，导致产品过载和严重发热。
3.2原因分析
鉴于燃烧电抗堆的运行和损坏，认为室外空心电抗器引起多次冷热冲击，过电压，恶劣天气影响，冷却和热膨胀引起的绝缘老化开裂。潜在的缺陷，特别是＃1反电抗器属于没有防雨帽的产品。在室外雨与导电粉尘等的影响下，外绝缘涂料PRTV和环氧树脂将逐年老化，中空电抗器盘管表面出现裂缝，导致雨水进入。中间放电发生在并联结构中，在连续放电累积之后，电抗器最终通过击穿或燃烧来终止自身使用寿命。由于击穿位置位于内壁的顶部，因此平时很难找到检查和检查，风管内部更难以观察，需要使用专业的内窥镜来观察通风管的内部状况，并且电抗器由一层线圈组成。该故障最初被怀疑是由于内部线圈侧面上的绝缘层老化，在雨尘的作用下覆盖空气通道，并且在顶端形成裂缝，形成“水树”以产生树突状排出。由于空心电抗器是一个多包络多分支并联结构，并且每个包层通常与2到3条线并联连接，当并联电线短路时，甚至更多的根线并联连接，平行导体具有相同的电位。当并联导线内部发生不同的导线间短路时，由于导通间电位不同，产生循环，空心线圈产生局部热量，长期运行会逐渐加深绝缘损坏程度，短路放电范围也将扩大。当放电短路发生在相邻的3匝之上时，变压器绕组中会出现短路环，短路环会严重升温，最终导致内壁破裂，电抗器烧毁。
4防范措施
建议同类产品无防雨帽的加装新型电抗器防雨帽，另外目前难以完全发现此类故障缺陷。对于有紫外防护涂层脱落的，应查看包封是否有裂纹，对于出现裂纹的应检查封包是否进水，无进水受潮的应采取封堵措施，包封进水受潮处理后再采取封堵措施[4]。
尤其风道里面的情况更加难以观察，运行一定年限的产品建议能够邀请到厂家来进行性能检测以及绝缘增强，B、C相存在数值增大，建议结合其他方法查明。加强对运行的干式空芯电抗器进行红外测试，对温度出现异常的电抗器停电进行诊断性试验分析[5]。
结束语
总之，对电抗器进行有效的维护十分有必要，在对其进行维护时，需要对其出现的原因进行分析，并采取针对性的解决方法，相关单位需要积极做好事故防范措施，做到防患于未然，这对于保障电网的安全稳定运行具有十分重要的作用，能够使人们的用电质量得到保证[6]。
参考文献：
[1]杨宇斌.10kV干式空心串联电抗器烧毁故障原因分析及解决方案[J].科技传播，2014，6（21）：190-191.
[2]邓昭辉.110kV西秀变10kV2号电容器组电抗器烧损原因分析[J].通讯世界，2014（01）：108-109.
[3]胡杰.变电站10kV电容器组串联电抗器故障分析[J].现代建筑电气，2012，3（05）：27-29.
[4]兰基升，刘忠顺，王海滨.10kV干式空芯电抗器绕组烧毁原因分析及防范措施[J].河北电力技术，2012，31（01）：18-19.
[5]李淼林.10kV电容串联电抗器烧坏案例[J].农村电气化，2011（06）：59-60.
[6]李淼林.某10kV电容串联电抗器烧坏的案例分析[J].广西电业，2011（01）：89-90.
论文作者:吴梓颖
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/4
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