电容器组电抗器着火原因分析及防范措施

李抗震

(国网山东省电力公司检修公司，山东 济南 250021)

1 事故发生经过

2014-09-06T05:55，某500 kV变电站2B号电容器组投入运行。08:05左右，巡视人员发现该电容器组空心电抗器A相上端内有亮光出现；不久起火燃烧，巡视人员立即手动切除了该电抗器。

该电抗器烧毁前，二次保护无动作，故障录波器没有记录，断路器没有动作，避雷器放电计数器没有动作。2B号电容器组运行过程中，后台记录当时电压为37.5 kV，电流为893 A。

2 空心电抗器参数

发生故障的空心电抗器的生产日期为2012年9月，为单相、户外、平装式电抗器，型号为CKDGKL-35-2400/2880-12W，具体参数如表1所示。

表1 电抗器参数

3 试验及检查情况

3.1 试验情况

(1) 直流电阻测试。采用QJ-44直流双臂电桥，在28 ℃环境温度下进行，其结果如表2所示。

表2 直流电阻测试值

(2) 电抗测试。采用2840电桥，在28 ℃环境温度下进行，其结果如表3所示。

表3 电抗测试值

(3) 损耗测试。采用2840电桥，在28℃环境温度下进行，其结果如表4所示。

表4 损耗测试值

(4) 用雷电冲击试验替代绕组匝间绝缘测试。采用雷电冲击试验系统，在28 ℃环境温度、40 %相对湿度下进行，其结果如表5所示。

表5 雷电冲击试验结果

上述试验表明，电抗器B，C相试验结果都合格，而A相却由于烧坏未能通电做试验。

3.2 检查情况

(1) 检查外观发现电抗器A相上部烧毁；B，C相无异常。

(2) 将电抗器A相的每个包封逐一进行解体，检查其内部情况。A相第1，2，3，4，5，6包封上端存在明显燃烧的痕迹;第6，7包封上端有少量导线短路；第8包封上端短路匝数最多，损坏最严重；第9包封上端有少量导线短路，短路点处从上到下存在燃烧熏黑现象。

4 故障原因分析

解体电抗器A相的每个包封时，发现第6，7，8，9包封相联点上部靠进线端子处都存在匝间短路现象，其中第8包封短路匝数最多、损坏最严重，其他包封损坏都不大；各包封中下部的导线绝缘薄膜完好，无老化、过热情况。由此可以说明A相匝间短路点在第8包封上部，其余地方受该点影响，随故障扩大而发生短路。因此，可排除A相故障是由于热老化引起的。

综上所述，造成电抗器A相烧毁的原因为：制造电抗器所用的某根导线绝缘薄膜存在质量瘕疵，并且有匝间重迭。电抗器投运后会承受合闸涌流和投切过电压，此时电抗器匝间电压会很高，而在导线绝缘薄膜薄弱点处造成电压击穿。因运行中电压波动(因系统有谐波存在，电压波动比工频时更大)，在击穿点处会不时出现重击穿，长期作用下会使相邻2匝导线因绝缘完全破坏而连通，造成匝间短路，最终导致A相电抗器起火烧坏。

因此，A相电抗器的损坏是由于所用导线绝缘薄膜存在绝缘薄弱点并且匝间重迭导致绝缘击穿，存在一定的偶然性。

5 原因总结及防范措施

分析近年来电抗器出现的几次闪络或着火现象，原因有以下3点：

(1) 包封端部绝缘降低，造成沿面闪络；

(2) 包封至米字架上连接引线焊接不良，造成运行时有打火现象；

(3) 包封内部绕组绝缘状态不良，有绝缘薄弱点，造成运行时有局部放电现象。

针对以上原因，制定防范措施如下。

(1) 加强设备巡视，密切关注设备有无异音、底部有无脱落物、层间撑条有无下落、设备本体及线夹等部位有无发热变色痕迹。

(2) 设备停电时，进行电抗器直阻及电抗值测量。重点检查电抗器绕组引线与米字架焊接是否有不牢固现象。对外包封进行PRTV涂刷工作，对其他包封进行端部PRTV涂刷工作，对包封间通风道采用鼓风方式进行清理。对间隔内的断路器加强检查试验，确保性能完好。