干式空心串联电抗器匝间短路故障特征研究

干式空心串联电抗器是电力系统无功补偿回路中的重要电气设备,其主绝缘通常采用环氧浇注结构,在实际研究中其匝间绝缘故障设置困难、试验验证成本高。为了监测是否发生匝间短路故障、提高在线监测灵敏度,借助有限元软件Comsol仿真研究了电抗器发生匝间短路时各电气参数的变化情况。首先仿真计算正常状态下电抗器的电感值和电流值,通过与解析计算结果进行比较,验证所建模型的正确性。然后在不同位置分别设置匝间短路故障点以得到电抗器各线圈层电流。最后得出其等效电阻、等效电抗、等效阻抗、功率因数、损耗因数等电气参数的变化情况。仿真分析结果表明:电抗器匝间短路故障点的位置不同,各电气参数变化率也不同,其绝对值由端部向中部、由内层向外层呈现增大趋势,且损耗因数和功率因数变化率较大,对匝间短路故障反应灵敏,可用于干式空心串联电抗器匝间短路故障的在线监测与保护。

干式空心串联电抗器损耗计算方法探讨

本文中作者介绍了干式空心串联电抗器损耗的计算方式,分析了两种计算方式结果偏差的原因,并给出了设计及检测的判断依据和建议。

35kV干式空心串联电抗器烧毁原因分析

本文介绍了一起35kV干式空心串联电抗器的短路故障情况,依据其结构特点及现场检查,初步判断线圈包封层间绝缘击穿。故障相解体发现包封层表面绝缘开裂有缝隙,揭开绝缘层后导线局部排列不紧密。对比正常相设备解体及试验结果,推断因玻璃丝布缠绕工艺及包封热胀冷缩造成包封内侧上端部外绝缘层开裂,遇多天雨水天气时潮气侵入包封,导致包封层绝缘性能下降,在AVC投切时发生击穿短路烧毁。据此提出匝间过电压试验、加装防雨罩、增加通风道清理项目、加强雨后包封温升测量等运检预防措施,防止类似故障再次发生。

干式空心串联电抗器非电量监测及保护装置研究

针对高压及超高压电网中的干式空心串联电抗器着火事故,分析其成因及危害。从干式空心串联电抗器运行时的温度与可燃气体两类非电气量变化状况入手,采用一次抽能电流互感器取电的无线温度传感器及无线可燃气体传感器,设计了一套以变电站综合自动化SCADA系统作为设备异常状态监测,以电容器组保护测控装置作为设备着火故障切除的非独立工控的非电量监测及保护装置,实现了干式空心串联电抗器运行状态可控与能控的最终目标。

一起35kV干式空心串联电抗器故障原因分析

目前电力系统中户外型并联无功补偿装置的电抗器大多数采用干式空心串联电抗器,在运行过程中,电抗器常因绝缘老化、局部温升过高、过电压、谐波以及环境等因素影响,导致电抗器匝间绝缘损坏击穿、线圈被雨淋时包封表面爬电,甚至局部放电电弧烧毁现象发生。为此本文介绍了某500kV变电站35kV并联电容器组的干式空心串联电抗器故障烧毁情况,进行了现场检查和返厂试验;对烧损相和非烧损相均进行了由外向内的包封层解体分析,推断出故障原因为:由于电抗器本体运行了近十年后,电抗器本体包封层的环氧材料劣化开裂,遇雨水天气时潮气浸入包封层内部,长期运行导线绝缘薄膜加速老化,在电容器组多次投切产生过电压,造成电抗器匝间绝缘损坏,最终导致电抗器绝缘击穿、起火烧毁。针对本次事故电抗器损坏情况,提出了相应的预防和处理措施。

避免户外干式空心电抗器发生故障的措施

目前10～35 kV电容器组最常用的串联电抗器为干式空心结构,随着干式空心电抗器的广泛应用,其存在的各种问题也日渐暴露出来,事故的频繁发生对电网安全运行造成了一定的影响。本文结合典型的干式空心串联电抗器事故,从电抗器的设计、工艺及运行入手,对干式空心串联电抗器事故可能原因进行分析,并对电抗器安全运行的防护措施进行研究,总结了电抗器在设计、生产及运行阶段应注意的事项。

一起66kV串联电抗器起火事故分析及预防措施

本文针对一起66 kV串联电抗器起火事故进行了调查分析,通过事故现场检查、故障录波情况、油色谱试验、电气试验以及设备返厂解体情况,结合保护动作情况及设备结构,对事故发生过程及原因进行了分析并得出结论。干式空心串联电抗器故障起火后对地放电,持续的短路故障点最终造成了并联电容器组故障。指出了本次事故暴露的问题,并提出针对性预防措施,避免类似事故的再次发生。故障分析结果和预防措施对变电站无功补偿设备的运维管理有普遍借鉴意义。