伊敏换流站35kV低压电抗器设备故障分析论文_吴胜利,贾鸿益

(国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司 伊敏换流站 021130)

摘要:高压直流输电工程通常采用35kV低压电抗器进行无功补偿功能。本文通过结合呼辽直流输电工程35kV低压电抗器故障情况的分析,介绍了35kV低压电抗器工作原理,详细分析故障原因,描述故障查找过程,并针对此类故障情况及本次故障发现问题提出有效的整改措施及建议。

关键词:电抗器;故障;分析

0 引言

35kV并联电抗器采用西安中扬电气股份有限公司生产的BKGKL-15000/34.5W型干式电抗器。主要作用为直流系统正常运行时,35kV无功补偿设备按照网调确定的系统运行容量自动投入。

1设备故障情况说明

1.1故障前的运行方式

伊敏换流站35kV并联电抗器共4组12台,安装于主变35kV侧35kV交流场区域,35kV并联电抗器投入方式分为手动投入和自动投入两种。直流系统正常运行时,35kV无功补偿设备按照网调确定的系统运行容量自动投入。35kV并联电抗器投切时,母线电压波动情况大约为1~3kV。

1.2设备故障过程描述

2014年8月10日上午11时,伊敏换流站对53B交流站用电区域进行检修维护,期间检查发现35kV低压电抗器组3号电抗器其中一台(C相)电抗器顶部调匝环烧损、熔断,多处调匝环引线也已熔断,电抗器保护未动作(过流保护)。

2故障设备基本情况

我站35kV并联干式电抗器由西安中扬电气股份有限公司生产供货,型号为BKGKL-15000/34.5W。故障相为35kV低压电抗器组3号电抗器C相(=WB-L3 C相),出厂编号为08858C,出厂时间为2009年02月,于2010年09月28日正式投运,安装单位为北京送变电公司。

以下为伊敏换流站35kV并联电抗器一次主接线图:

4故障原因分析

结合现场故障情况及厂家事故分析意见,引发电抗器调匝环中导线绝缘击穿的原因主要有以下几点:

1、电抗器调咂环制作、产品运输、现场安装及检修过程中可能受到一些外力作用下对调咂环造成轻微损伤。个别电抗器铝排上的穿心孔边沿没有加工好,毛刺未处理干净,据厂家介绍,调匝环主要作用为调节各包封电抗值误差,调整值一般在1-2%,其制作主要为手工制作、缠绕,其本体采用机器制作、缠绕,此外在产品装卸及安装保护伞过程中不小心的攀抓踩踏,或受到吊装卸扣及其它工具的撞击等都有可能造成轻微损伤。这些都有可能导致调匝环的外绝缘与铝排接触的地方形成损伤,长期运行后,由于此处为不均匀电场,场强比较集中,容易造成绝缘击穿,形成匝间短路现象。

2、谐波、异常雷电过电压、操作过电压及频繁投切过程中的过电压对电抗器线圈匝间绝缘的损坏较大。因电抗器是感性器件,感性负载的匝间电压梯度与电流梯度(di/dt)成正比,操作过电压的振荡频率达几十至几百kHz,陡度极高,且操作波头会首先进入电抗器头几匝,既先进入调匝环。这类过电压对电抗器匝间绝缘的危害极大,频繁的投切还会给电抗器匝间绝缘造成累积性损伤。

当电抗器调匝环因上述原因发生绝缘破坏并导致匝间短路时,匝间线圈通过短路点形成闭环回路,通过电抗器强磁场作用,期间会产生较大的环流,进而造成局部过热、导致调匝环烧毁。

综上所述,电抗器在运输过程中的意外损伤、系统电压的较大波动、异常谐波、频繁投切、较恶劣的自然环境对电抗器绝缘材料性能的影响以及电抗器自身绝缘性能的老化等原因都可能引发电抗器绝缘击穿事故,经厂家仔细分析及现场各方核实认为,此次事故多是上述原因的综合作用结果导致,属个性案例。

5采取的措施

1、通过此次事件,需要进一步加强电抗器质量监督,要求厂家进一步完善加工工艺,提高调匝环制作工艺水平、同时加强电抗器在生产、运输及安装过程中的防范和检查,确保电抗器完好可用。

2、加强设备监视及巡检力度。通过此次事件,也反应我站在日常管理工作中还存在一定的不足,应加强设备巡检、认真仔细进行设备巡视,同时为保证不发生类似事件,应增加红外测温频次和巡检次数,确保设备故障第一时间发现,避免引起更大事故。

3、继续与厂家保持密切沟通,挖掘电抗器在设计、结构、安装、施工工艺、日常运维等方面需要提高和改进的地方,避免类似事件发生,确保电抗器安全稳定运行。

4、针对该类型电抗器进行一次全面检查维护。结合2015年停电计划,应对每台电抗器每年进行全面摸底检查,检查是否存在绝缘损伤、破坏,并进行绝缘电阻和直流电阻测试。

5、35kV并联电抗器投切后,应检查系统电流及功率是否正常,还应到现场检查电抗器及断路器的投切情况、避雷器是否动作,并做好记录。

6参考文献

[1]西安西开电气有限公司.35kV电抗器说明书.2009

[2]《干式空心滤波电抗器结构设计规程》

[3]《G2 干式电抗器、变压器现场验收规范》

[4]《Q/GDW 输变电设备状态检修试验规程》

作者简介:

吴胜利( 1985 - ) , 男(汉族), 内蒙古海拉尔, 职称:工程师,研究方向: 主要从事开直流换流站设备检修、电气试验等工作,单位:国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司伊敏换流站。

贾鸿益( 1982 - ) , 男(汉族), 内蒙古赤峰人, 职称: 工程师,研究方向: 主要从事直流换流站设备检修、电气试验及油务工作,单位:国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司伊敏换流站。

论文作者:吴胜利,贾鸿益

论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期

论文发表时间:2018/3/12

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

伊敏换流站35kV低压电抗器设备故障分析论文_吴胜利,贾鸿益
下载Doc文档

猜你喜欢