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

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

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; 異; 常	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; 位	(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; 油	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; 配; 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; 良	(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; 壞; (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; 故; 障	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; 緣; (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; 電	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; 理; (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