35kV干式空心电抗器常见故障及整改措施

陈加盛

电抗器是重要的的电力设备，在电力系统中起补偿杂散容性电流、限制合闸涌流、限制短路电流、滤波、阻波等作用[1]。干式空心电抗器具有结构简单、电抗值线性度好、质量轻、设备成本低、安装维护方便等特点，自1980年代起在我国电网得到了广泛应用[2-3]，随着干式空心电抗器运行数量的逐年增多及运行年限的增长，早期产品存在技术不成熟或工艺控制不到位等因素导致产品质量缺陷逐渐显现[4-5]。老旧的电抗器常见的安全隐患有调匝环线圈老化破损，引拔棒松动变位，外包封绝缘老化脱落，这些安全隐患可能会引起局部电弧放电、绝缘烧损等故障[6-7]，甚至造成匝间短路引发电抗器烧毁事故。根据国家标准GB/T 10229—1988电抗器要求，电抗器如存在严重影响安全运行的因素，应立即进行整改。因此，针对这些安全隐患，必须采取相应的整改措施，对调匝环线圈有破损的应更换调匝环，引拔棒松动变位的应使其复位，外包封绝缘老化脱落的应重新喷涂RTV胶，并且要做防鸟格栅以防止鸟类进入电抗器内部。本文以最常见的西安中扬的35kV干式空心电抗器为例，介绍老旧电抗器的整改措施。

1 更换调匝环

电抗器上的调匝环经过多年投运后，经常会出现调匝环上抽头的外绝缘老化，甚至有些有破损断线，这种情况很容易会造成匝间短路，引起火灾烧毁电抗器[8-9]。因此，如果在排查过程中发现有调匝环抽头断线，就一定要更换调匝环。通过更换调匝环可以实现对破损线圈的更换，防止调匝环匝间短路的发生，消除电抗器运行隐患。调匝环按所在位置有分为上星架调匝环和下星架调匝环，相应的更换方案也需要分两种情况。

1.1 上星架调匝环更换方案

1）拆掉产品保护伞，剔除原上星架调匝环。

2）将新制作的调匝环装在 U型铝板槽内按原位置布置在铝排上端面，做好定位并标识清楚。

3）取掉U型铝板的调匝环，将定位的U型铝板与上星架铝排进行焊接。

4）将调匝环安装在 U型铝板上，做好绝缘处理，包护调匝环保护套；完成后用玻璃丝纤维带绑扎将调匝环固定，并刷胶处理，如图1所示。

图1 上星架调匝环安装方式

5）完成后进行引线焊接，安装保护伞。

1.2 下星架调匝环更换方案

1）剔除原下星架调匝环。

2）新制作的调匝环装在用 U型铝板槽内按原位置布置在铝排下端面，做好定位并标识清楚。

3）取掉U型铝板的调匝环，将定位的U型铝板与下星架铝排进行焊接。

4）将调匝环安装在 U型铝板上，做好绝缘处理，包护调匝环保护套，并用玻璃丝纤维带绑扎将调匝环固定，并进行刷胶处理。如图2所示。

图2 下星架调匝环安装方式

5）完成后进行引线焊接。

2 引拔棒复位

引拔棒位为各包封之间，起到支撑作用，还起到各包封层之间的绝缘作用，如果过多的引拔棒松动变位，就容易引起电抗器运行异响，松动的引拔棒运行过程中易抖动与包封摩擦，破坏包封的外表皮，从而增加线圈断线的风险[10-11]。通过对变位的引拔棒进行复位并固定，电抗器在运行中发出的震动不会引起引拔棒抖动发出异响，也防止了引拔棒不断抖动磨破包封，消除了安全隐患。因此，必须对松动变位的引拔棒进行复位并固定，具体方案如下：

1）将有松动或移位的引拔棒轻敲，使偏移引拔棒复位。

2）对难以复位的引拔棒，可截断外露较长的部分。

3）在引拔棒棱边位置用锯条轻磨凹痕，具体位置为上端圈及下端圈水平位置。

4）将以上处理过的引拔棒用浸胶玻璃丝带绑扎固定，使其不再位移，要求绑扎保持有张力，不松垂，用8字形进行捆绑，其绑扎方式如图3所示。

图3 引拔棒绑扎方式

3 整体喷涂RTV胶

电抗器表面涂抹的 RTV容易随着运行年限老化、脱落，无法很好地起到保护包封和线圈的作用。通过定期喷涂RTV胶，可以对电抗器起到更好的保护，防止了脱胶严重造成匝间短路的安全隐患。因此，要定期对老化的RTV进行清洁和重新喷涂。

1）首先用工具清除对产品外表面聚集的污物及脱落松散的RTV胶涂层，然后再对产品外表面进行整体清洁（擦拭表面灰尘或用空压机吹净）。

2）用 RTV胶对电抗器产品外表面整体进行喷涂覆盖，颜色为B05；要求RTV胶层厚度均匀，色泽一致，表面平滑无瘤、无气泡。

3）建议喷胶的产品每5年进行RTV胶的清洁及重新喷涂。

4 加装防鸟栅

鸟类容易进入电抗器包封顶部进行筑巢，常年累月聚集的鸟粪具有腐蚀性，会加快电抗器表面绝缘的老化，使电抗器处于一个恶劣的运行环境。通过加装防鸟格栅，可以完全杜绝鸟类进入电抗器中，消除了鸟类对电抗器造成的影响。因此，必须要有防鸟格栅，以防止鸟类进入电抗器。

为了能够完全防止鸟类进入电抗器内，只有在保护伞顶部开口位置、在保护伞与产品上端圈的缝隙之间、在线包下端圈星架上均设置格栅，才能起到防止鸟类进入电抗器的作用。具体加装的格栅位置如图4所示。

图4 防鸟格栅加装位置

4.1 加装防鸟格栅总体方案

1）主材。采用树脂浸溃玻璃纤维网栅作为防鸟栅。此材料耐热等级高，有一定的硬度、韧性好，可满足要求。网栅板的规格选用网孔为 12mm×16mm，δ =1.2～1.5mm。

2）防鸟栅网栅加工准备。网栅按实际需求剪裁下料，周围边框及中间用φ3盘圆作加强骨架，网栅与骨架用换用带胶无纬带和抗紫外线扎带（耐温155℃）绑扎固定。

3）加固工艺方法。先用尼龙收紧带将做好的网栅与加装部位做临时定位绑扎，然后用带胶无纬带和抗紫外线扎带对网栅进行多点细节绑扎固定（每间隔 200～30mm），绑扎后用热吹风机对无纬带绑扎结处适当加热，促其抉速固化（要求绑扎有张力，不松垂）。

4.2 保护伞顶部开口位置加装防鸟格栅方案

1）保护伞顶部网栅按顶孔直径+100剪裁下料，外圆及中间用φ3盘圆作加强骨架，φ3盘圆骨架直径与顶伞立框基本相同。

2）按图5所示位置在网栅边框上开穿线孔，开孔处数同星架臂数，每处开两孔，直径为8mm，顶伞立框对应位置也开同样大小的穿线孔。

图5 保护伞顶部开口位置防鸟格栅固定方法

3）将顶伞网栅按图5所示位置用尼龙扎带将网栅φ3盘圆骨架直径与顶伞立框固定，多余带头剪掉。然后用带胶无纬带和抗紫外线扎带对网栅进行多点细节绑扎固定绑扎后，用热吹风机对无纬带绑扎结处适当加热，促其快速固化。要求：网栅固定平整牢固。

4.3 保护伞与电抗器上端圈之间的缝隙加装防鸟

格栅方案

1）用手枪钻（配φ5钻头）、自攻螺钉（M6×12）将支撑板分别与电抗器各星架臂配钻连接固定，如图6所示。

图6 支撑板固定方式

2）按所需圆周弧长尺寸及包封顶与垂直上方伞顶高度尺寸裁剪侧网栅。

3）用φ3盘圆骨架穿过支撑板盘圆穿孔沿电抗器圆周围绕两道。用带胶无纬带和抗紫外线扎带将网栅绑扎固定在支撑排及盘圆骨架上，绑扎后用热吹风机对无纬带绑扎处适当加热促其固化。

4）网栅板拼接处用带胶无纬带和抗紫外线扎带绑紧加固。要求玻璃网格平整、牢固。

4.4 电抗器下端圈内孔拉置加装防鸟格栅方案

1）按电抗器内子直径尺寸裁剪底圆网栅。

2）先用φ3盘圆沿电抗器内孔圆周盘成圆形骨架，再用铝扎线、带胶无纬带和抗紫外线扎带将底圆网栅与φ3盘圆和下星架绑扎固定，绑扎后用热吹风机对无纬带绑扎处适当加热促其固化（要求绑扎有张力，不松垂）。

3）网栅板拼接处（拼接长度≥50m），用带胶无纬带和抗紫外线扎带绑紧加固（每隔100mm绑扎一次）。要求玻璃网格平整、牢固。

5 结论

本文以西安中扬 35kV干式空心电抗器为例，详细介绍了更换调匝环、引拔棒复位、喷涂RTV胶、装设防鸟格栅的具体方案。通过这些整改措施，消除了电抗器常见的安全隐患，从而保障电抗器能够安全运行。

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