严法勇,陆晓燕
(国网浙江电力公司湖州供电公司,浙江 湖州 313000)
近年来,随着经济建设的发展,电网容量和用电负荷不断增加,对电抗器的需求也在相应增长.干式空心电抗器因其机构简单、工艺方便、工作可靠、对维护要求低,特别适合室外安装,在电网获得广泛应用.但是在实际运行中,低压并联电抗器工作情况很恶劣:工作电流大、受冲击频繁等,使得低压并联干式空心电抗器绝缘老化比较快,从而导致干式空心电抗器事故在电网内多次发生.本文由两起事故从运行角度论述干式并联电抗器的运行注意事项和管理注意事项.
500 k V含山变电所有2台主变、2回500 k V出线、12回220 k V线路.主变低压侧共有四组35 k V干式空心并联电抗器.电抗器的投切根据主变500 k V侧电压,由运行人员自行投切.
2007年06月30日05:00,500 k V含山变电所1号主变1号低抗C相在运行过程中发生自燃着火;保护动作情况:35 k VⅠ母单相接地、35 k VⅠ母PT失压、1号主变1号低抗RCS-9647Ⅱ保护跳闸.经分析1号低抗故障类型为C相匝间短路,同时伴有C相接地故障.几个月后,1号主变2号低抗也发生故障:刚开始1号主变2号低抗C相上方有火花、冒烟,后恢复,现场检查发现1号主变2号低抗C相内壁有烟熏痕迹,底部有颗粒状熔化物体;保护动作情况:35 k VⅠ母PT失压、1号主变2号低抗RCS-9647Ⅱ保护跳闸.
1号主变1号低抗事故的发展通过故障录波可以发现是先发生匝间短路,导致电抗着火,着火又直接导致电抗支持瓷瓶的绝缘严重破坏.而1号主变2号低抗通过分析1号主变1号低抗事故相似的方法可以知道也是匝间短路,然而当时正是阴雨天气,电抗较为潮湿,火很快熄灭未导致支持瓷瓶绝缘的损坏.
通过该所的两次电抗烧毁事故以及华东网内的若干电抗事故总结:电抗的事故大都是因为电抗匝间短路引起三相的电抗不平衡导致过流保护动作.
导致干式空心电抗器绝缘劣化的因素很多:常年在室外运行,经受风吹日晒,春夏时节的连绵阴雨,冬秋季节的霜冻、冰雪侵蚀;干式空心电抗器的充电状态温度接近环境温度,运行时的温度却可以很快的升到125℃,投运前后温度变化剧烈;以前电抗的投切都由监控系统的AVQC来自动实现,由于系统的电压波动很大,电抗的投切也很频繁,更加剧了电抗的老化;越来越严重的空气污染,也是干式电抗的绝缘老化的重要因素.
运行人员要监视运行中的干式空心电抗器,就要了解干式空心电抗器的绝缘损坏的发展规律:干式空心电抗器局部绝缘薄弱环节绝缘下降——电抗的局部发热——电抗局部的线圈电阻增大——局部线圈的发热增加——导致更大范围的绝缘损坏——彻底匝间短路——电抗保护动作跳闸.在干燥炎热季节,电抗匝间短路往往还诱发火灾,导致事故范围扩大.
在巡视中运行人员应注意下面几个方面:
(1)运行声音正常,无异常的振动及放电声,周边金属物无异常发热现象;
(2)套管的瓷件表面无污垢、无破损、裂纹及闪络、放电声;
(3)各部位无严重积灰,通风道通畅[2];
(4)电抗器绝缘表面无爬电和局部变色现象,绑扎拉带无损伤;
(5)对运行中的干抗应加强红外测温工作,对有外绝缘筒护层的设备,应特别注意表面温度分布的差异,同时重点关注引线接头部位及其它裸金属部件的发热情况;
(6)套管连线接头应无松动、无发红、冒水汽、冰雪融化等过热现象,外壳及铁芯接地良好;
(7)各电气连接点无导线断股、损伤;
(8)设备撑条是无移位、紧固件、连接件无松动,导电零部件以及其它零部件无生锈、腐蚀痕迹[1];
(9)不得太靠近运行中的低压并联干式空心电抗器,只有充电或冷备用的低压并联干式空心电抗器才可以近距离巡视检查;
(10)运行中并联干式空心电抗器周围不得堆放杂物或放置易燃、易爆物品.
当发现并联干式空心电抗器套管有严重的破损和放电现象,表面有爬电痕迹、有局部变色现象,撑条移位、通风道不通畅导致有异常声响和振动,以及周边金属物有异常发热现象等情况应及时将干式空心电抗器停运处理.
(1)电抗器如长期停用时,超过3个月必须试投一次[3];
(2)电抗器投切采用手动方式;
(3)电抗器最好能轮流投切;
(4)在电网运行方式允许的情况下,应尽量减少干式空心电抗器的投切操作,尤其在大雨中及雨后的两天内不要进行干抗的投切操作[3];
(5)电抗操作最好等到电抗的状态稳定后再到现场检查开关位置(干式电抗发生故障大都发生在刚改运行开始的一段时间);
(6)一般在清洁干燥的场地,每年或更长的一点时间进行一次检查;在可能有灰尘或化学烟雾污染的空气进入时每3~6个月进行一次检查[3];
(7)电抗器表面漆每2~3年进行一次检查,发现不良时应及时处理或联系厂家处理[1].
总之,要提高干式空心电抗器的运行水平,运行人员就要根据干式空心电抗器事故发展规律,通过各种监视手段及时发现设备的异常,并在运行中,采取措施减缓电抗绝缘劣化,同时从设备的管理入手避免设备在恶劣情况下受冲击.
[1]GB10229-88电抗器[S].
[2]GB 10228-1997干式电力变压器技术参数和要求[S].
[3]IEEE Std C37.015-1993并联电抗器投切应用导则[S].