邢基业
国网新疆电力有限公司检修公司 新疆 乌鲁木齐 830000
摘要：并联电抗器在运行中时有故障发生，提高其安全运行的可靠性既需要设备厂商提高产品质量，又需要设备投运之后加强维护。通过此次发热缺陷的原因分析并提出改进措施，为预防和杜绝类似问题的发生提供参考意见。
关键词：并联电抗器；发热；问题；预防和杜绝
引言
750千伏超高压输电网络由于输电距离长、电压等级高，为补偿线路的容性充电功率、有效控制系统电压，需要在电网中安装一定数量的高压电抗器和低压电抗器。安装在750千伏系统中的低压电抗器多采用干式空心电抗器。干式空心电抗器以其成本廉价、运行维护成本少等优点逐步取代老式油浸式电抗器，并在电网中广泛应用。但干式电抗器作为电气设备，在运行中也存在许多问题，甚至出现烧毁等重大故障。为进一步提高电抗器运行安全，本文针对发现的750千伏变电站电抗器发热问题进行分析，剖析发热原因并提出相应改进措施。
1 设备概况及问题
（1）2015年12月21日0时33分，某750千伏变电站在对站内66千伏5号并联电抗器进行第一次投运充电试验，当该间隔6621断路器合闸后，现场人员检查电抗器运行情况，发现66千伏5号电抗器网门机械锁受热发红，随即又发现66千伏5号电抗器中性点连接管母支柱绝缘子钢构接地铜排与钢构接地点间绝缘垫块发热烧灼，报告主控后，运维人员即行将5号电抗器退出运行。随后，现场设计单位、施工单位、业主单位、运维单位、监理单位召开原因分析会，按照会上制定方案，连夜对5号电抗器、7号电抗器、5号电容器组支柱绝缘子钢构铜排、网门接地情况进行处理，12月21日9时，处理完毕。12月21日11时许，对投入运行的5号电抗器进行红外测温，温度正常。12月21日15时30分许，对投入运行的7号电抗器进行红外测温，温度正常。12月21日16时30分许，对投入运行的5号电容器组进行红外测温，温度正常。
（2）千伏5号电抗器网门机械锁受热发红及66千伏5号电抗器中性点连接管母支柱绝缘子钢构接地铜排发热变红位置如图1所示。
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（3）电抗器支柱绝缘子布置方式、底座接地方式情况
该变电站66千伏5号电抗器生产厂家为西安中杨电气股份有限公司，型号为：BKGKL-15000/66W,现场电抗器为品字型布置方式，电抗器接线端子通过导线与5只支柱绝缘子分别与66千伏配电装置连接，查阅资料确认，主接地网使用材料为100mm2铜绞线，66千伏5号电抗器5只支柱绝缘子钢构两侧接地均使用50*4mm2的铜排与主地网相连接，验收人员提出不能使用双接地的要求，设计施工单位核实后将一侧接地用绝缘电木隔开。
（4）5号电抗器网门接地及隔断情况
该变电站66千伏5号电抗器采用低位安装，四周设置遮拦网门，遮拦设两处50X4mm2铜排与主接地网连接，设一处隔断。
2 原因分析
根据接地铜排发热温度和电流值测量情况，初步分析造成电抗器与避雷器之间支柱构架接地发热和产生大电流有如下原因：
（1）根据电磁感应定律，干式电抗器产生的磁场会在邻近的导体中产生感应电动势，导体形成了环状回路，在回路中产生电流，使导体发热。如图5所示：如果接地铜排1与接地铜排2接入同一地网，则两侧铜排与地网形成闭合环状回路，即形成环流，本工程虽对一侧接地采取了家装绝缘垫块的措施，但未对连接螺栓采取绝缘处理，最终导致螺栓发热使绝缘垫块烧灼。
（2）根据防雷接地卷册中的BA07851S-D0114-03图纸分析， 66千伏为单一主接地网，接地网支线（即构支架、设备与主地网连接用铜排）与主接地网干线直接相连，设备构支架两侧接地后与地网形成回路，产生环流，由此进一步佐证电抗器支柱绝缘子钢构接地铜排与主地网相连，形成闭合回路，导致接地铜排发。
综上所述，该发热情况主要原因为：支柱绝缘子钢构两侧接地铜排与主地网构成闭合回路，导致接地铜排发热。
（3）同理，电抗器遮拦四周有两处与主接地网连接的铜牌，只有一个明显的隔断点，在网门开启的情况下不会形成闭合回路，在网门关闭的情况下，网门与遮拦间加挂机械锁的位置之间有1cm左右的缝隙（如图7），也不会形成闭合回路。但是，当网门关闭且加挂金属机械锁后，网门与遮拦间就建立了连接，遮拦的两处接地点通过遮拦网门及地下主接地网形成闭合回路，在交变磁场下产生感应电动势，形成环流而发热，热量在金属机械锁这一很小的载流面上集中体现。
3 处理过程
处理前，检修中心与施工方共同对支柱接地与网门接地铜排进行接地导通进行测试，数据合格。然后
第一步：拆除支柱绝缘子钢构一侧接地接地铜排，图9所示。
第二步：拆除网门遮拦接地点2，图10所示。
第三步：对网门下方加装50X4mm2铜排，保证网门在开启或关闭状态下均无断开。
第四步：检查网门遮拦单一断开点可靠断开，断开点用绝缘垫块，螺栓杆有绝缘套筒。
12月21日11时许，对投入运行的5号电抗器进行红外测温，温度正常。12月21日15时30分许，对投入运行的7号电抗器进行红外测温，温度正常。12月21日16时30分许，对投入运行的5号电容器组进行红外测温，温度正常。
4 结语
（1）根据国家电网生技{2005}172号文《10kV-66kV干式电抗器运行规范》第三章，第九条 土建过程中隐蔽部分的验收检查中第1项：“干式电抗器的金属围网、围栏、支架、基础内钢筋、接地导体应开环连接，且一点与主地网连接”内容，建议将电抗器间隔内（包括冷备用间隔）避雷器与电抗器之间支柱绝缘子钢构接地双接地改为单接地形式，施工已整改，但整改不彻底，对于接地铜排与支柱间采用绝缘处理时，应绝缘彻底，加装绝缘垫块后，还应对螺栓采取绝缘措施。对于低位安装的低压电抗器网门遮拦应一点接地，与设计沟通后，设计理解为网门遮拦断应可靠接地，为防止接地铜排腐蚀而采取两点接地，并且分段接地，疏忽了加挂机械锁后的情况，加锁后，遮拦不再分段，建议电抗器遮拦只设置一处可靠断开点，且断开点不应设置在可开关的网门处，设置一处接地点，或者采用复合绝缘材质的网门，杜绝设备隐患。
（2）按照国家电网生技{2005}172号文《10kV-66kV干式电抗器运行规范》第三章，第九条中的具体内容修订标准化作业指导书，凡后期投运设备，该位置均应按照规范要求只做一点接地。
参考文献：
[1]国家电网生技{2005}172号文《10kV-66kV干式电抗器运行规范》.
[2]吴海涛、吕志宁、张浩、顾向阳、王颖，并联电抗器运行异常分析及处理，《电力自动化设备》.