赵京武,李红林(河北省超高压输变电公司, 河北 石家庄 050051)
摘 要:通过对一台500kV高压并联电抗器的色谱分析测试,分析了造成高压并联电抗器过热的原因,介绍了具体的改造方法和改造后的运行状况。
关键词:并联电抗器;色谱分析;漏磁;故障
1 前言
由于500kV超高压输电线线路长,容升大,所以在线路的末端加装电抗器以限制线路的容升。电抗器的运行状态直接影响电网的安全运行。定期的色谱分析是监测电抗器运行状态的有效手段。
2 并联电抗器运行情况及初次吊检
1998年1月15日对保北500kV变电所保安线500kV并联电抗器(以下简称“电抗器”)进行色谱监测。电抗器铭牌及色谱结果见表1、表2。
《电力设备预防试验规程》DL/T596—1996规定:运行的电力变压器及电抗器当总烃含量大于150μL/L时,应引起注意[1]。从表2可看出B相电抗器总烃含量严重超标。
3 回罩后色谱监测及分析
由于现场吊检未发现电抗器有实质性缺陷,绝缘试验也未见异常,色谱试验仅是总烃含量超标,不含有乙炔,厂家又没有现货,我们决定将电抗器回罩并继续运行,并密切关注色谱监。半年的监测结果见表3。从表3可看出,电抗器运行半年后,我们发现总烃的含量超过注意值150μL/L。C2H2、CH4没有较大幅度增长,C2H4次之,C2H6增加较缓慢,并且H2、CO、CO2都有不同程度的增长。下面就总烃产气速率作如下计算。
式中γr--相对产气速率,%/月
γa--绝对产气速率,mL/h
C1--第一次取样测得某气体浓度,μL/L
C2--第二次取样测得某气体浓度,μL/L
Δt1--两次取样时间间隔中的实际运行时间,月
Δt2--两次取样时间间隔中的实际运行时间,h
M--设备总油重,t
ρ--油的密度,t/m3
绝对产气速率和相对产气速率的计算结果表明电抗器确实存在故障。对6月10日、7月12日、7月21日三次的测试结果,按三比值的编码规则进行计算,所得C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6比值范围编码为0,2,1,由此初步判断故障性质为300~700℃中等温度范围的热故障。
4 返厂检查及现场技术改造
B相电抗器于11月3日退出运行,返厂后吊罩检查。发现电抗器的下夹件与铁心垫脚的螺栓连接处有发黑现象,发黑处铜板表面油漆脱落,附着黑色油腻。将螺栓拧下后,发现其中一根螺纹有些烧损。除此之处,未发现其它异常。然后我们拆掉上铁轭,拔出绕组,对铁心柱大饼以下绕组等部件进行了全面详细检查,再没有发现其它问题。因此大家一致认为,该电抗器运行中出现的油中含烃量缓慢升高的原因,就是由铁心垫脚螺栓的局部过热引起的。
经分析,造成铁心垫脚螺栓过热的原因,主要是由于下夹件和底脚用4条螺栓连接,铁心与底脚之间有绝缘板相隔,电抗器漏磁在这4条螺栓之间形成了环流,结构图见图1。当环流通过螺栓时,会引起螺栓发热。螺栓的过热程度与螺栓的接触电阻有关,接触电阻越大,发热越严重。这也正是同样的产品A、C两相运行正常,而B相运行中反映中等程度的过热原因。
为了消除铁心垫脚螺栓过热这个隐患,保证高压并联电抗器的安全运行,我们和厂家共同对3台电抗器进行了技术改造。我们在电抗器的下夹件与底脚之间加绝缘板,使用4条经过特殊加工的外套绝缘衬管的螺栓(见图2),以保证螺栓与下夹件绝缘。下夹件与底脚用1根外绝缘的软铜线连接起来,以保证下夹件和底脚只有一点连接。改造后结构图见图3。这样,一方面虽然底脚和外壳绝缘,但可通过连接线与下夹件连接,夹件一点可靠接地,使底脚不致产生悬浮电位;另一方面确保在漏磁区域不再出现闭合回路,彻底消除环流。
5 结论
由于电抗器漏磁较严重,在漏磁区域应避免电路上闭合,以消除环流。按上述方法对电
抗器进行的技术改造,运行至今,状况良好,说明改造比较成功。
参考文献:
[1]DL/T 596—1996, 电力设备预防性试验规程[S].
[2]GB7252—1987, 变压器油中溶解气体分析和判断导则[S].
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