油浸電抗器

油浸電抗器

電抗器指的是以其電感而被電力系統作為限制短路電流、穩定電壓、無功補償和移相等使用的高壓電器。按其繞組內有無主鐵芯分為鐵芯式電抗器和空芯式電抗器。按絕緣介質可分為油浸式電抗器和乾式電抗器。

基本介紹

  • 中文名:油浸電抗器
  • 外文名:oil-immersed reactor
  • 組成:鐵芯、繞組及其絕緣
  • 型號:BKS型
  • 要求:油箱結構有防磁要求
  • 學科:電氣工程
結構原理,作用,常見故障的原因及處理方法,

結構原理

油浸電抗器主要由鐵芯、繞組及其絕緣、油箱、套管、冷卻裝置和保護裝置等組成,油浸電抗器的結構如圖1所示。
圖1圖1
單相電抗器鐵芯結構為單心柱兩旁柱結構,三相電抗器鐵芯結構為品字形心柱、卷鐵扼結構。電抗器心柱由鐵芯餅和氣隙墊塊組成。鐵芯餅採用優質冷軋矽鋼片疊裝而成。芯餅採用徑向輻射狀疊片,使磁通向矽鋼片側進入,並選擇矽鋼片縱向擇優磁化方向與芯柱的軸心平行,以減少磁力線在離開和進入鐵芯餅時因邊緣效應而產生的渦流損失。許多鐵芯餅間用磨平的圓瓷柱或大理石圓墊塊作間隙,鐵芯餅與間隙交替疊裝,用防磁螺桿拉緊。在交變磁場中電磁力使鐵芯餅間產生振動和噪聲,所以鐵芯式電抗器的壓緊裝置非常重要。鐵餅與鐵扼均應接地,鐵扼與旁柱用環氧玻璃絲粘帶綁紮。
對油浸電抗器的油箱結構有防磁要求。三相併聯電抗器的型號為BKS型,單相併聯電抗器為BKD型。

作用

電力系統中最常用的電抗器有限流電抗器、串聯阻尼電抗器和並聯電抗器。限流電抗器主要用來限制母線短路電流,亦可用於限制大容量電動機的啟動電流。串聯阻尼電抗器主要用於限制涌流和操作過電壓,抑制高次諧波。並聯電抗器主要用於補償電容效應,調節無功功率和電壓;超高壓並聯電抗器用於補償線路的電容性充電電流,限制系統電壓升高。它可以降低系統的工頻過電壓和操作過電壓,在高壓輸變電系統中充當著很重要的角色,主要包括:
(1)減輕空載或輕負荷線路上的電容效應,以降低工頻暫態過電壓。
(2)改善長輸電線路上的電壓分布。
(3)使輕負荷時線路中的無功功率儘可能就地平衡,防止無功功率不合理流動,同時也減輕了線路上的功率損失。
(4)在大機組與系統並列時降低高壓母線上工頻穩態電壓,便於發電機同期並列。
(5)防止發電機帶長線路可能出現的自勵磁諧振現象。
(6)當採用電抗器中性點經小電抗接地裝置時,還可用小電抗器補償線路相間及相地電容,以加速潛供電流自動熄滅,提高線路自動重合閘的成功率。

常見故障的原因及處理方法

油浸電抗器常見故障的原因及處理方法
常見故障
可 能 原 因
處 理 方 法
假油位
(1)密封式油枕在注油過程中,儲油櫃中空氣沒有排淨
(2)呼吸器堵塞
(1)待電抗器停電時,將儲油櫃通向電抗器的閥門關閉,按儲油櫃
注油方法對儲油櫃重新注油排氣
(2)處理呼吸器
常見故障
可 能 原 因
處 理 方 法
油位


過 高
(1)電抗器冷卻裝置不正常(2)溫度計不準
(3)電抗器過載
(4)儲油櫃中有空氣造成假油

(1)處理冷卻裝置(2)處理溫度計
(3)減負荷
(4)按儲油櫃注油方法對儲油櫃
重新注油排氣
過 低
(1)電抗器注油時油位調整不當
(2)有滲漏點
(1)重新注油(2)處理滲漏點
滲漏

軟連線滲 漏
(1)密封膠墊(條)的材質不良、老化龜裂,失去彈性
(2)裝配工藝不符要求:
1)對密封膠墊(條)過於壓
緊,超過了密封材料的彈性極
限,使其產生永久變形,失去密
封作用
2)密封膠墊(條)未壓緊或
未壓均勻
3)密封面不清潔或凸凹不平,
導緻密封不嚴
(3)內部故障使油溫升高,引
起油發體積變化,發生漏油
(4)承受額外荷重或振動
(1)更換密封膠墊(條)(2)裝配工藝不符要求的處理:
1)更換密封膠墊(條),重新裝

2)緊固螺栓或復緊受力不均的堅
固螺栓
3)清察密封面,並在密封接觸面
上塗以粘結劑,堵塞接觸面上的砂
眼、微細裂紋和凹坑等,從而加強
密封
(3)消除內部故障,重新裝配
(4)消除額外荷重或振動
硬連線滲漏
(1)焊接缺陷。焊縫中出現氣孔或夾雜熔渣,或存在焊縫裂
紋、未焊透等隱患
(2)油箱材質。如鋼板有砂
眼、法蘭邊變形、接觸面光潔度
不夠
(1)更換密封橡膠圈、補焊、堵防滲漏膠、修整連線面、復緊受力
不均的堅固螺栓、更換有缺陷的結
構件等
(2)更換密封橡膠圈、補焊、堵
防滲漏膠、修整連線面、更換有缺
陷的結構件等
溫度高
(1)負荷高(2)冷卻系統故障,通風或散
熱效果差
(3)油迴路閥門開啟不當或油
路不暢
(4)引線接頭等連線處接觸不

(1)減少電抗器的負荷,並加強通風
(2)處理冷卻系統,改善通風措
施或加裝風扇吹風冷卻
(3)正確開啟閥門,通暢油路
(4)解開相應連線處處理接觸面
油質異常
(1)酸值升高(2)油介質損升高
(3)油中微水含量超過標準
(4)色譜分析異常
(5)油中氣體含量超標
(1)應投入淨油器(熱虹吸裝置),或更換淨油器中的吸附劑
(2)可在循環管路中串入大顆粒矽
膠桶,用真空濾油機加熱並使變壓器
油通過矽膠桶循環,連續數十小時,
也可用吸附式濾油紙進行濾油
續表
常見故障
可 能 原 因
處 理 方 法
油質異常
(3)輕微超標,可跟蹤分析觀察一段時間;嚴重超標,同時耐壓下
降,則變壓器油受潮,應進行真空
加熱濾油,並分析受潮原因,作針
對性處理
(4)應根據產氣速率結合電抗器
的運行工況綜合分析判斷電抗器是
否真有故障及故障的性質,然後作
出跟蹤觀察或停電試驗、吊罩檢查
等不同決斷
(5)可能在安裝過程中工藝不嚴,
致使空氣進入本體或在運行中由於
滲漏點吸人氣體,導致氣體含量超
標,則應在有關缺陷消除後,進行
真空濾油脫氣,使之合格為止
運行中電抗器的鐵芯接
地線中出現
環流
鐵芯發生了多點接地
測量鐵芯絕緣;必要時可將鐵芯接地線拆開,在其間串入一可調電
阻以限制環流。嚴重時必須立即停
電後吊罩(或吊芯)檢查消除引起
多點接地的因素
響聲異常
(1)響聲比平時大而均勻,可能是電網發生過電壓或負荷增大
(2)音響較大而嘈雜,可能是
電抗器鐵芯的問題,如夾件或壓
緊鐵芯的螺栓鬆動
(3)音響中夾有放電的“吱
吱”聲時,可能是電抗器器身或
套管發生表面局部放電
(4)音響中夾有水的“沸騰”
聲時,可能是繞組有較嚴重的故
障,使其附近的零件嚴重發熱
(5)音響中夾有爆裂聲,既大
又不均勻時,可能是電抗器的器
身絕緣有擊穿現象
(6)音響中夾有連續的、有規
律的撞擊或摩擦聲時,可能是電
抗器的某些部件因鐵芯振動而造
成機械接觸,也可能是油泵、風
扇等問題
(1)改變電網的運行方式或減少電抗器的負荷
(2)停運檢查
(3)清潔套管或進一步判斷:電
接觸不良,接地不良或未接地的金
屬部分靜電放電,局部放電等,停
電消除之
(4)立即停運進行檢修
(5)立即停運進行檢修
(6)外部的部件應固定,油泵、
風扇等問題應處理
註:為進一步判斷振動、噪聲異
常時,可進行下列測量:振動測量、
噪聲測量、油中溶解氣體分析、阻
抗測量
續表
常見故障
可 能 原 因
處 理 方 法
鐵芯故障
(1)鐵芯多點接地(2)穿芯螺栓與鐵芯間絕緣損

(3)鐵芯表面局部被金屬物件
短接
(4)鐵芯接地銅帶斷裂
(5)鐵芯夾件鬆動等
以上多有固定螺絲鬆動、有異
物、長期運行振動等造成
通過測量空載損耗、空載電流或色譜分析進行判斷;查找時可將吊
罩(芯)後,測量各級矽鋼片直流
電壓分量來查找鐵芯的局部短接故
障位置,再修復處理
繞組


匝間絕緣擊穿短路
(1)絕緣局部受潮造成匝間絕緣擊穿
(2)導線存在毛刺、尖角局部
場強過高,引起局部放電損壞絕

(3)包線絕緣留下的缺陷
(4)繞制換位或裝壓繞組不正
確造成絕緣損傷
(5)長期過負荷發熱引起絕緣
老化破裂
(6)繞組短路衝擊電流引起的
振動與變形而損壞匝絕緣
(7)油麵下降使繞組露出油麵
而造成的匝絕緣擊穿、大氣過電
壓的入侵等
通過測量直流電阻、空載損耗、空載電流和色譜分析進行判斷;查
找時可將器身吊出或吊罩,若找不
到,可對繞組施加10%~20%額定
電壓,這時匝間短路處會冒黑煙,
修復或更換繞組
繞組對地或相
間擊穿
(1)電抗器進水受潮,絕緣降低
(2)油麵下降或絕緣老化
(3)雷擊過電壓或操作過電壓
(4)繞組短路造成的變形引起
的絕緣距離改變
(5)匝間故障擴大
(6)主絕緣老化開裂
(7)繞組內有雜物等
相間擊穿的原因:
由匝間故障和繞組對地擊穿引起
通過測量繞組直流電阻、空載損耗、空載電流、繞組的頻率回響和
色譜分析進行判斷;將器身吊出或
吊罩,修復或更換繞組
繞組和引線斷裂
因焊接不良,大電流過熱或匝間短路以及外部短路引起的電動
力的作用下,都可能使繞組和引
線斷裂
通過測量直流電阻、色譜分析進行判斷;可將器身吊出或吊罩,修
復或更換繞組
續表
常見故障
可 能 原 因
處 理 方 法
氣體繼電器動作
(1)電抗器內部故障(2)電抗器油位低
(3)抽真空注油時,由於方法
不當,使氣體以小氣泡的形式附
著在器身上,當電抗器運行器身
溫度升高時,氣泡漂浮排出
(4)冷卻裝置排氣不徹底,當
潛油泵啟動後,使氣體進入器身
(1)處理內部故障(2)補油
(3)排氣
(4)排氣
註:以上原因可通過測量直流電
阻、色譜分析、絕緣試驗進行判斷;
再針對性處理
局部放電
(1)絕緣體中有氣泡(2)導體尖端放電
(3)過電壓時在絕緣薄弱處放

吊罩(芯)修復處理
差動保護動作
(1)電抗器差動保護區的套管、引線、接頭、斷路器等設備
發生相間及接地短路,有放電、
燒傷痕跡
(2)電抗器內部故障,油溫、
油位、油色異常等
(3)差動迴路誤接線,裝置因
穿越性故障誤動作
(1)檢查差動保護區的套管等設備發生有無放電、燒傷痕跡,並處

(2)檢查電抗器油溫、油位、油
色異常等;測量電抗器絕緣及直流
電阻、油色譜等試驗
(3)必須對該保護裝置進行全面
校驗、處理
套管閃絡或破裂
(1)套管表面污穢及大霧等天氣因素造成閃絡
(2)對地擊穿
(1)清掃或更換套管(2)更換套管
套管油位異常
(1)負荷或溫度變化(2)套管滲漏油
(1)減負荷(2)處理滲漏油

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