干式电抗器围栏发热原因分析及处理

陈 功

（甘肃省电力公司检修公司，甘肃 天水 741000）

1 事故经过

某330 kV变电站35 kV 1号并联电抗器为干式空心电抗器，型号为BKGKL—10 000/34.5，采用“品”字型结构布置，电抗器距地高1.8 m。为确保人身安全，在电抗器周围安装了1.7 m高的金属围栏。2009-07-26，1号电抗器正常投运。在某次设备巡视时发现，1号电抗器金属围栏及围栏金属固定连接片发热。通过观察，发现电抗器围栏及固定连接片均发热，但电抗器北面围栏发热最为严重，其上部围栏横栏温度最高。利用红外成像测温仪测量，测得其最高温度达到130 ℃。

通过实地测量发现：北面围栏与电抗器之间的距离为1.08 m，另三面围栏与电抗器之间的距离均为1.55 m。由于电抗器为户外设备，围栏发热会严重干扰电抗器的正常散热，导致电抗器绝缘损坏，同时易造成人员烫伤。

2 原因分析

电抗器的特殊结构决定了其在运行时向周围产生强烈的磁场，磁场强度分布如图1所示。

当闭合环路靠近电抗器时，环路中的磁场强度增大；随着闭合环路远离电抗器，环路中的磁场强度迅速减少，在离电抗器中心3 000 mm以外时，磁场强度几乎为0。同时，与干式电抗器中心轴线平行的金属闭合环路，其所在的平面方向基本与电抗器磁场方向一致，一般不会产生环流；与干式电抗器中心轴线垂直的金属闭环环路，由于在最大程度上包围了电抗器产生的交变磁场，其感应电流一般较大，发热程度也较高。

图1 电抗器磁场强度分布

该变电站1号电抗器北面围栏与电抗器的距离为1.08 m，处在较强的磁场中，其余的围栏与电抗器的距离均为1.55 m，该处的磁场强度较弱，因此北面围栏发热严重。此外，电抗器距地高度为1.8 m，而围栏高度为1.7 m，大量磁场垂直穿过围栏，产生大量环流，导致围栏发热严重，具体情况如图2所示。

图2 电抗器磁场穿过围栏

上述几方面的因素导致围栏横栏严重发热，使其最高温度高达130 ℃。

3 解决方法

由于受场地的限制和其他安装设备的影响，无法对已经安装的围栏进行整体改造，只能采取一些改善措施。根据环流形成的原因，对已构成闭合导体的围栏，可将一个闭合导体分割为多个小闭合面，由于磁感应电流同相位，在闭环内部导体的电流能互相抵消，因此环流较小。

根据现场实际，决定将电抗器围栏金属固定连接片更换为硬质绝缘材料。更换后，围栏温度恢复正常，从根本上消除了发热隐患。

4 防范措施

(1) 现场安装电抗器时，首先要保证电抗器同围栏之间的距离符合规范要求，避开电抗器产生的强磁场对围栏的影响，防止电抗器围栏发热。

(2) 安装电抗器围栏时，围栏高度应尽量接近电抗器中部，以降低电抗器产生的磁场垂直穿过围栏的概率，减少感应电流的产生。

(3) 围栏固定连接时，固定连接片应采用绝缘材料，以便对因闭合产生的环流进行分割，使环流电流减小，防止围栏发热。

干式电抗器具有起始电压分布均匀、无渗漏、噪音低等优点，在电力系统得到了广泛的应用。因此，安装电抗器及围栏时一定要采取相应措施，避免电抗器强磁场对围栏等产生影响，防止类似事故再次发生。

1 薛永辉，汪锐雄，陆旭泉，等．1号电抗器围栏发热问题处理[Z]．天水超高压输变电公司2010年QC成果二等奖．

2 赵海翔．干式空心电抗器磁场对空间闭合环路影响的研究[J]．电网技术，2000(02).

3 韩建兵，王有柱．干式空心电抗器围栏发热问题的处理[J].河北电力技术，2001(06).

4 吴海涛，吕志宁，张 浩，等．并列电抗器运行异常分析及处理[J]．电力自动化设备，2001(08).

5 袁 滨，任建业，亢建明．干式空心电抗器接地体发热问题分析[J]．科学之友(B版)，2009(08).