摘要:当前时期,我国社会经济与科技日月异飞速发展,在很大程度上也使得很多行业方兴未艾,在这样时代发展的背景下,我国在电抗器领域内的进步也飞快,且取得了骄人的成绩,在我国电抗器行业中,较为尖端的一个产品就是干式空心电抗器,为电力行业的发展带来了极大的便利,然而其中也不免会有一些故障存在,有待于我们就解决和维护。鉴于此,文章以干式空心电抗器经常发生的故障分析研究,并提出解决的方法。以期可以为行业人士提供有价值的借鉴与参考,为电力行业的发展贡献应有之力。
关键词:干式空心;电抗器;故障;运维策略
前言:现阶段,我国市场经济异常繁荣,社会持续进步,科技飞速发展,我国在干式空心电抗器的研发和获得的成效,进一步证明了我国电抗器行业的持续进步与发展,如今,在电力行业的发展中电抗器有着非常广泛的发展前景,电力行业很多地方都会涉及到,所以,我们深入研究干式空心电抗器常见故障以及运维方式极其必要。
1干式空心电抗器的主要机构特征
干式空心电抗器同一般电抗器的干式铁心或者干式半铁心等设备有不同的设计方式。如今,干式空心电抗器大多都在35KV及以下电容器中进行 应用,通常干式空心抗电器的绕组出线端将应用星形架,干式空心电抗器在绕组的固定方式上,使用拉纱进行固定,干式空心电抗器在密封技术上,常以环氧绕包技术为绕组密封。而且干式空心电抗器的包封内存在数根携带匝间绝缘铝线连饶而成,导线间相互粘接,进而提升绕组工作运行。为了更好的适应各类环境的工作需要,通常会将一些耐火材料涂在干式空心电抗器的包封面上,基于包封内部通气道的设计,将增加包封内绕组散热能力。通过对干式空心抗电器进行这样的设计,能够让其在室外进行直接 作业,且具有很多优势特点,如防爆能力强、噪音小等,为此在电网工作中得到了广泛的认可和应用,且应用范围也随着发展不断扩大。然而,干式空心抗电器也不是一点缺陷都没有的,其应用会使得范围内的磁场出现改变。
2干式空心电抗器常见故障
由于室外是干式空心电抗器的工作环境,在户外高温的环境下工作,会使其绝缘体出现快速老化,对原有的性能形成直接的影响,为此,将引发严重的故障,但对于干式空心电抗器而言,其多数故障均由于接地网、局部过热和匝间绝缘损坏所致,我们对具体原因进行了分析,详情见下文:
2.1温度提升
环境温度的提升直接引起电抗器的温度同步,从而导致电阻耗损,接连引起包封内绕组的运作情况,致使绕组绕制速度和绕组焊接处的变化。另外温度的提升也和包封周围散热有关,而包封的上中部引线线圈散热不均匀也会导致温度的提升,这是双向的互相作用。而绝缘体的寿命会根据温度的提升大大缩减,所以就导致抗电器内的绝缘性能低下,如此恶性循环也就导致了故障的发生。
具体的防范措施:(1)因为绝缘体寿命的影响,致使干式空心抗电器的故障。那么只要解决绝缘体寿命问题就能在最大程度上避免干式空心抗电器故障的发生几率,所以绝缘体的材质极为重要,干式空心电抗器产家在制造过程中,务必选择优质的绝缘材料,代替制造工艺中铝线的职能。从而使得绝缘体的寿命延长,避免封包内温度对空心式抗电器的运作影响。(2)因焊接工艺而导致的电抗器过热,那么解决的唯一方法就是提升焊接工艺。焊接工艺在制造过程中极为重要,因为绕组的绕制过程会使焊接点发生变化,从而致使电阻损坏。而变化的根本原因取决于焊接技术的好坏,干式空心电抗器产家必须减小因为工艺为科技带来的影响,焊接部分是整个制造工艺中不可缺少的一部分,那么提高焊接工艺水平就是生产厂家比需要面临的问题。从而决绝一部分温度提升带来的故障。(3)因为引线线圈散热不均匀导致温度提升的问题,解决的方法就是改善包封的上中部引线线圈的密封环境。干式空心电抗器产家应在密封工艺上进行改进,以往的工艺不能让干式空心电抗器的使用寿命增长,必须采用更科学的密封技术,彻底解决引线线圈的散热问题。(4)干式空心电抗器产家想要增长其使用寿命,必须合理的重新设计抗电器温度升裕度。再设计过程中必须考虑足够的散热问题,温度提升是干式空心电抗器寿命降低的主要原因。
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2.2沿面放电及匝间短路
干式空心电抗器的外部绝缘措施采用的环氧树脂,使其在室内作业时,能在温度的提升时固化自身,而固化的质量受很多种原因制约。在光和水等多种因素的共同作用下,环氧树脂的固化过程会出现诸多问题。例如,绝缘体脆化、局部过热、焊口开裂、环氧树脂流淌、环氧树脂再次固化等。另外,干式空心电抗器的外部绝缘体采用环氧树脂因此属于亲水物质,所以在电抗器的外表污垢,极其容易产生堆积现象,在过程中和水的作用下引发整体受潮,导致抗电器的表面电流量的持续提升,从而致使局部过热的现象,而提升的热量使得外部绝缘体逐渐变干,在和水的作用下就产生了脆化现象。同时热度的产生还导致了电流的流窜进一步于干式空心电抗器内部的热和一处最终导致匝道短路。
具体防护措施:(1)在材料的取舍十分重要,外表面的设计应采用憎水涂料,所以就保证了外表的清洁,不会与内的热量产生作用,更不会堆积污垢。(2)在设备的持续工作时。应加强设备的清洁管理,不给污垢堆积的机会,并检修外部绝缘体的状况有无脆化,以及明显的树状放射电情况是否存在等等。(3)再发现设备内部有脆化等不良的情况,为保证其情况不在恶化,可用砂纸打磨,清除表面污垢等措施。(4)增设高阻带,阻止沿面放电时形成通道,将电流分化,不让其波及其它。
2.3漏磁现象
干式空心电抗器自身工作时会产生磁场,如若设备安装的地点周围有大量导磁材料,就会引起闭合回路的问题,进一步就导致了局部过热,从而使得故障的发生,减少电抗器的寿命。
具体防范措施:(1)设备的安装地点挑选,在设备运转内的时候没办法避免磁场的产生,那么在安装地点可选择非导磁材料的搭建。或者在厂商的意见下搭建。(2)安装的地点的卫生环境应要注意,避免沉物堆积等问题。(3)在安装地点,铁磁性的材料尽量避免使用,一些金属围栏材料的保护措施可替换成器材不与设备产生作用的材料,可用铝合金等材料代替。
结束语:
总体而言,当前时期,我国社会经济与科技不断进步,在一定程度上带动了电力行业的繁荣发展。而干式空心电抗器在我国电力行业中进行广泛的应用,在很大程度上为我国的电力行业带来了极大的方便,在使用的时候要注意相对应的防护措施,保持设备的寿命。同时干式空心电抗器的结构导致了温度提升等问题难以避免,所以在使用时务必进行检修和排查。以保证设备的正常运转不出现问题。文章详细分析了各类故障产生的原因,其中,故障形成的直接原因起危害程度最严重的就是各种因素导致的材质劣化--烧损,因此,有必要从设计、制造工艺、运行维护等方面采取防护措施,对实际工程具有十分巨大的现实意义。
参考文献:
[1]刘创华,刘梅. 干式空心电抗器匝间绝缘检测技术[J]. 电力系统及其自动化学报,2016,28(S1):115-118.
[2]李德超. 干式空心电抗器故障原因分析及处理措施[J]. 电力电容器与无功补偿,2014,35(06):86-90.
[3]陈炯,付唐强,魏泽民,丁一圻,高源. 匝间短路状态下干式空心电抗器电感量的分析[J]. 高压电器,2019,55(02):195-200+207.
[4]江少成,戴瑞海,夏晓波,陈荣柱,季凌武,林琳,林坚,陈谢杰,张海龙,马明. 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(06):67-71.
[5]王静,张欣,黄荣辉. 干式空心电抗器故障原因及解体试验分析[J]. 山东理工大学学报(自然科学版),2018,32(01):64-68.
[6]王贵山,李应宏,杨盛杰.干式空心电抗器故障及运维策略分析[J].电力电容器与无功补偿,2015,36(06):82~85.
[7]赵俊盟.干式空心电抗器故障及解决方法[J].电子技术与软件工程,2017(14):83.
[8]李赢,杨松伟,章建欢,陈彩霞. 基于分布式光纤测温的干式空心电抗器温升监测方法的研究[J]. 仪表技术与传感器,2017(02):43-46+50.
论文作者:刘涛1,苗海涛2,门国雄3
论文发表刊物:《电力设备》2019年第24期
论文发表时间:2020/5/6