摘要:本文以xx变电站后投运以来, 66kV 1、2、3、4号电抗器支柱绝缘子钢构支座及支座底部基础面发热的情况为例,说明里案例的经过,并找出故障原因,采取措施处理故障,做好66kV干式电抗器维护工作。
关键词:66kV干式电抗器;底座;发热
一、案例概况
自2015年10月26日XX变电站投运以来, 66kV 1、2、3、4号电抗器支柱绝缘子钢构支座及支座底部基础面出现发热故障。750千伏xx变电站66kV干式电抗器为xx厂生产。
二、案例经过
2.1 现场检查情况
自2015年10月26日XX变电站投运以来, 66kV 1、2、3、4号电抗器支柱绝缘子钢构支座及支座底部基础面出现发热。
2.2 停电后检查情况
2.2.1 本体检查情况
结合停电检修,对3号电抗器A相、4号电抗器B相底座各支柱间以及与接地引下线导通情况进行测量,并将电抗器接地方式由原来的双接地改为单接地。
2.2.1.1设备投运及接地布局、布置方式
750kVXX变电站66kV 4组电抗器生产厂家为上海MWB互感器有限公司,现场电抗器为低位品字型布置方式。其中1、2、3号电抗以12个支柱作为支撑件,4号电抗以8个支柱作为支撑件;4组电抗器接线端子通过导线与2只支柱绝缘子分别与66kV配电装置连接。电抗器水泥基础内预埋钢板,钢构支座(分别编号1、2、3...)焊接固定在预埋钢板上。经核查图纸与主材料清册确认,主接地网为单地网,接地干线使用材料为80×8镀锌扁钢,接地网接地支线使用材料为60×6镀锌扁钢。电抗器接地方式为支座分为两组相互连接并分别接地,即单支电抗器底座分别设置两个接地端,且不形成环网、环流。

图一 4号电抗器接地方式 图二 1、2、3号电抗器接地方式
2.2.1.2接地导通测量情况
本次XX变1号主变停电期间,打开3号电抗器A相、4号电抗器B相底座各支柱间以及接地引下线扁钢,使用万用表分别对各支柱间、支柱对接地引下线导通情况进行测量,测量结果如下:
表一3号电抗器A相
测量结果分析:
(1)拆开各支柱间连接扁钢、与地网连接扁钢,3号电抗器A相2→3、5→6、11→12是不导通状态,其余是导通状态,说明水泥基础内部有金属连接;原外部支柱连接方式为1-2-3-4-5-6和7-8-9-10-11-12,通过扁钢使2-3、5-6、11-12是导通状态,并且7-8、12-1通过水泥基础内金属连接,使得各支柱间构成闭合金属导磁回路。
(2)拆开各支柱间连接扁钢、与地网连接扁钢,4号电抗器各支柱间均导通,说明水泥基础内部金属连接已经构成闭合导磁回路。尽管原外部支柱连接方式是两组分开、不闭合的,此种方式显然无效。
(3)对3、4号电抗器而言,拆开电抗器与地网连接的扁钢后,测量各支柱与地网导通情况,均存在导通和不导通现象。说明水泥基础金属部分有可能与地网连通。
2.3 处理情况
将66kV干式电抗器接地方式由原来的双接地改为单接地,如下图所示。钢构底座因设备制造厂原因本次停电未更换;水泥基础以及与地网部分未开挖。
三、原因分析
3.1 干式空心电抗器无铁心,运行时空间存在强大的交变磁场,只要干式电抗器轴向、径向磁场范围内存在较大铁磁物质或闭环金属体就将产生严重的漏磁问题,对设备本体及周围环境造成严重影响,临近干式电抗器周围内若有金属闭合回路,则会在回路中产生电流,使导体发热。结合表一、二测试结果,电抗器设备基础内存在金属闭合回路。
3.2结合表一、二数据,各支柱与接地饮下扁钢导通情况,水泥基础内部金属材料与地网构成的闭合回路不止一个,使发热情况更加严重。
3.3接地方式改造前、后,电抗器支柱瓷瓶钢构底座均发热。由于电抗器为低位布置,钢构底座材质为普通钢材料,根据涡流理论:交变磁场中的导体内部将在垂直与磁力线的方向的截面上感应出闭合的环形电流,称为涡流。根据上述条件分析,该支座在强磁场环境的作用下势必受交变磁场影响产生涡流,从而导致其发热。
综上所述,XX变4组66kV干式电抗器发热原因如下:一是材质选型不当,电抗器底座为导磁材料,为涡流发热;二是土建施工工艺不良,电抗器水泥基础周围内存在金属导磁闭合回路,产生环流。
四、案例启示
通过此次66kV干式电抗器发热原因分析,需在以下两个阶段做好66kV干式电抗器维护工作。在设计阶段,支柱瓷瓶底座材质必须为非导磁材料。浇筑水泥基础内部不允许有钢筋等金属材料,避免形成金属闭合回路。在土建施工、电气安装阶段,检修人员提前参与工程建设,避免干式电抗器投运后立即出现发热缺陷。
参考文献:
1.66kV干式电抗器产品说明书及现场勘察
2.《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》(GB50150-2006)
3.《电力建设工程施工技术管理制度》及国家有关规程、规范、技术标准及有关施工工艺导则
4.《工程测量规范》GB50026-2007
5.《国家电网公司基建安全管理规定》2014版
6.《国家电网公司基建质量管理规定》国网(基建/2)112-2014
7.《质量管理体系要求》GB/T19001-2008、《环境管理体系要求及使用指南》GB/T24001-2004、《职业健康全管理体系规范》GB/T28001-2011
8.《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
9.《国家电网公司电力建设安全工作规程(变电部分)》2014版