35kV干式电抗器异响故障分析与处理

2015-05-27张志东刘建月薛赵红

电气技术 2015年6期

张志东刘建月薛赵红

（1.山西省电力公司检修公司，太原 030021；2.山西省电力公司技能培训中心（山西电力职业技术学院），太原 030024；3.华能左权煤电有限责任公司，山西左权 032600）

干式电抗器是变电站重要的补偿类设备。声音异响是干式电抗器的常见故障。异响可能有两种主要原因：一是在电动力的作用下，干抗本体螺栓松动，或者其中有异物振动，产生异响。二是因受潮或绝缘损伤导致内部匝间短路。在发生内部故障的同时，本体会伴随有迅速的温升现象，严重时甚至会烧毁[1]。本文通过分析一起35kV 干式电抗器异响故障，提出处理这类问题的有效手段和综合检测方法。

1 故障案例

2013年10月16日，500kV 某变电站运行人员发现35kV 11 号电抗器B 相电抗器声音异常。现场勘查，设备外观完好，包封没有开裂。利用红外测温仪检测，运行时电抗器温度稳定在90℃左右。异响并非刚投入运行时就有，而是投运一个月以来随着负荷的增加逐渐明显，声音频率比较稳定。

2 故障初判

根据设备运行情况（包封外观良好，近期内运行时温度正常，B 相与A 相、C 相相比差异不大），及现场采集的声响片段（频率较低），初步判断组部件松动、部件间距不合适等引起振动的可能性大一些，并由此制定故障排查方案。

为了查找故障原因，结合设备参数（如表1所示），现场需要进行全面检查和试验。如果停电时电气试验测试结果不符合试验规程，那么内部可能发生匝间短路。否则，很可能是组部件松动。

现场设备停电检修需要提出申请，并最终按照公司下发《月度停电检修计划》执行。因此，故障排除方案要围绕停电检修计划制定，并结合现场实际。首先利用设备带电状态进行红外测温和噪声测试，然后停电后进行电气试验和检修清扫。最后送电后再次进行红外测温和噪声测试，验证检修方法是否有效，故障是否排除。

表1 35kV 11 号电抗器B 相技术参数

3 故障排查

3.1 红外测温

11 号电抗器停电前一天，在被试设备10m 范围内测试本体及其引连线运行温度，如图1所示。测试结果通过纵比和横比表明，设备温度正常。

图1 红外测温

3.2 噪声测试

11 号电抗器停电前一天，在被试设备2m 范围内选取电抗器一周三个点，分别利用分贝仪进行噪声测试。根据噪声测试结果大小，很快定位异响来源位于防雨罩一角120°范围内。

3.3 检修清扫

为了防止异响可能来自A、C 相，或者A、C相存在和B 相一样的问题，停电后，检修人员利用手电筒、长杆、扳手等消缺工器具对电抗器三相进行仔细检查，如图2所示。重点是对产品的外观、连接处和气道等进行检查，观察有无沿面放电灼伤痕迹。另外，对升高架接地线导通和连接进行了检查。

图2 检查包封气道

经检查发现螺栓松动的位置主要有：

1）B 相电抗器防雨罩有一只支撑架倾斜严重，支撑架和吊架连接处一颗螺栓松动，螺母接近脱扣，如图3所示。

2）瓷瓶上端法兰和星形架连接处螺栓部分松动。

图3 B 相防雨罩固定螺栓松动

虽然，通过检修清扫，发现本体有螺栓松动的缺陷，而且确实位于噪声测试定位的范围内，但是仍不足以说明螺栓松动就是噪声的惟一来源。特别是，由于消缺工作必须按照停电检修计划执行，停电和带电状态并非人为随意更改，故需要进一步排除内部故障。因此，有必要通过电气试验检测设备本体电气参数是否合格。

3.4 电气试验

根据试验规程，对干式电抗器三相进行电气试验和数据比对。试验项目包括：绝缘电阻、直流电阻等。绝缘电阻试验是电气设备绝缘试验中最常用的试验方法。当电气设备绝缘受潮、表面变脏、留有表面放电或击穿痕迹时，其绝缘电阻会显著下降[2]。直流电阻能有效考核绕组纵绝缘和电流回路连接状况[3]。电气试验结果见表2（环境温度：7℃；相对湿度：20%）。