220kV母线高压电抗器投切对电力系统的影响分析

杨烨

【摘 要】在电力系统正常运行的过程中，220kV母线高压电抗器起到着重要的作用。高压电抗器通过调整并联电抗器的数量来进行电压调整。高压电抗器有限制短路和调整电压的作用。对电力系统的正常运行有很大的作用。本文笔者阐述了高压电抗器常见故障，并且提出了高压电抗器投切对电力系统运行的作用。

【关键词】高压电抗器投切;电力系统;影响

高压电抗器分为并联电抗器和串联电抗器，在电力系统的正常运行中，起到着重要的作用。其中，在电力系统运行中，串联电抗器的主要作用是限制短路电流，也可以限制电网运行中产生的高次谐波，对于电网安全运行有重要影响。而并联高压电抗器则有调整电力电压的作用，并且通过并联高压电抗器还能够改进电力系统无功率的运行状态。

1.并联电抗器故障原因及处理方法

1.1并联高压电抗器简单概述

在电力系统运行中，通过改变母线电压上的并联电抗器数量，来对高压线路的电压进行改变，以保证220kV电网安全运行，并联高压电抗器能够有效的减少电力运行中电压过高现象并且降低电网线路运行成本^[1]。并联电抗器将大地和高压输电线路末端连接，能够有效的进行远距离输电过程中容性无功功率的补偿。并联高压电抗器与传统说法的电压球有所不同。电抗器本身的装置上就有电感线圈且电抗器的硅钢片有一定的导磁能力。当流过电抗器的电流逐渐增大并且达到一定的限度时，电抗器内部铁芯就会呈现饱和状态。而这时电抗器的导磁能力也会不同程度的下降，从而改变电流路径上的电压。

1.2并联电抗器振动故障

电抗器在振动过程会导致自身故障，主要表现为以下几个方面;首先，电抗器内部管套的均压坏因振动而导致断开，当内部管套的均压环发生断裂后，电抗器内部就会出现悬浮电位从而引发持续发电的现象，对电力系统的正常运行造成影响。其次，电抗器在正常运行中，如果振动过大就会导致连接牵拉筋将电抗器油箱拉断，从而出现漏油现象，使电抗器不能够正常运行。如果出现漏油现象，电力运检单位一定要及时的发现，并对油箱进行检查，检查之后进行补焊。其三，电抗器振动使散热片与连接螺栓分离，使散热片发生断裂，引发漏油现象。并联电抗器振动故障主要就是以上三种，而对于并联电抗器的振动故障处理可以采用安装防震锤的方法，在电抗器振动相对激烈的位置添加防震锤。

1.3电抗器外观异常故障

并联电抗器外观异常故障主要是套管闪络放电，当发生套管闪络放电故障时，电抗器套管会因发热过快而出现短路现象。而套管发生短路也很可能会造成爆炸现象，影响电力系统安全运行。通过研究发现引发套管闪络发电故障的原因主要有以下三种。其一，在电力运检工作人员进行设备检查时，很容易对电抗器的套管造成误伤从而引发故障。其二，电抗器套管表面由于没有及时清理，所以灰尘和污渍较多。污渍和灰尘很有可能引起静電或者提升套管的导电性，从而使套管出现发热现象，严重时套管的绝缘外套可能会被破坏。通过对外观异常故障的研究，我们得到的解决办法，就是加强电力运检工作人员的工作，对管套及时进行清理，并且加强电力运检工作人员的责任意识，这样才能保证工作人员在进行电力运检时认真负责，减少运检工作对电抗器套管的损害。

1.4电抗器声音异常

高压电抗器在正常工作中会发出一定的声响。如果发现电抗器声响异常那就极有可能是高压电抗器出现故障为题。通过声音变化不同，我们可以分辨出高压电抗器的不同故障位置。例如，如果电抗器响声较大但是比较均匀，极有可能是由电网压力过高引起的。当电抗器响声非常嘈杂且声音很大，则可以判断是电抗器内部的夹件和铁芯发生松动。而如果电抗器的响声中带有“滋滋”的发电声音，则可以判断是由电抗器套管发生短路现象引起的。并联电抗器的声音故障解决方案如下。1.加强对高压器的检查工作，及时发现声音问题。2.当发现响声异常后，要注意及时切断电源，并且仔细查找故障源头。3.如果是套管问题，要对套管上的油渍进行及时的清理或者更换套管。

2.串联电抗器故障及处理

2.1串联电抗器简要概述

串联电抗器是高压电抗器中的一种，对电力系统正常运行也起到了重要的作用。在电力系统正常运行中，串联电抗器主要起到控制高次谐波以及防止电压波形变化的作用。串联电抗器属于高感值电抗器，电抗器内部流过交流电路，将稳定谐波构成串联谐振。

2.2局部温度过高故障

串联电抗器运行中，局部温度过高是常见的故障之一。当电抗器运行温度过高时就会使聚酯薄膜的老化速度加快，从而使引线裸露在外，当雨水渗透到引线时也会使引线出现老化现象，造成引线短路起火。而造成串联电抗器温度升高的原因主要有电抗器内部气道被堵，引发散热不良。另外，也可能是由于焊接质量问题造成的局部温度过高现象。对于局部温度过高的解决办法主要是改变电抗器的通风条件，控制电抗器运行的环境温度，从而让电抗器升温受到环境限制。

2.3沿面放电现象

电力系统的运行要在各自环境下进行，这就导致在电力系统运行过程中要受到外部环境的干扰^[2]。而如果串联电抗器受到环境影响，就会发生岩棉发电现象。在雨天或者潮湿的环境下进行工作，就会使电抗器水分蒸发速度不同，电流在电阻较小的局部地区急剧增加，导致放电现象。而预防串联电抗器的沿面放电故障可以通过涂刷防水性材料方法。也可以在电抗器端部布置环形均流电极来减少表面放电现象。

3.串联电抗器和并联电抗器对的电力系统的作用及影响

3.1并联高压电抗器对电力系统的影响

首先，在电力系统运行中并联电抗器可以有效的减弱轻载时长距离线路电容效应所引起的电压升高现象^[3]。在电力系统运行中，远距离或者超远距离的输电线路，轻载时需要的充电功率非常大。一般情况下。长距离输电轻载时充电功率会随着电压增加而增加。长距离的充电功率会引起电压升高现象，从而加大长距离电力运输过程中的电力能耗。而应用并联高压电抗器之后，可以在长距离输电轻载时对充电功率进行有效的补偿，从而降低电压，减少能耗。

其次，安装并联高压电抗器能够有效的改善轻载线路中的无功分布并且减低电线损耗。电力系统的远距离传输工作是非常重要的工作，在远距离传输过程中，可能会发生传输功率的变化，实际传输功率与自然传输功率造成一定的偏差，从而使电压升高。而利用并联电抗器可以有效补偿功率，降低电压。

第三、安装并联电抗器能够有效的减少潜供电流，并使潜供电弧的熄灭速度加快从而将电力线路的自动合闸效率提升，保证电力系统运行的安全。

3.2串联高压电抗器对电力系统的影响

在220kV上安装高压串联电抗器可以对短路电流进行有效的控制，通过控制母线上的短路电流去保持母线上的电压。其次，利用电容器组串联电抗器可以有效的限制电力系统运行过程中产生的高次谐波，并且降低电流电压，进而提高电网功率因数，保证电力系统正常运行。

结束语

在220kV电网系统运行过程中，高压电抗器的投切使用对电网系统运行有重要作用。本文笔者阐述了高压电抗器故障，以及故障对电网运行的影响。希望通过改善电抗器故障而提升电网运行的质量。

参考文献：

[1]金超亮，周原，李化，et al.220 kV母线高压电抗器投切对电力系统的影响[J].广东电力，2017（05）：125-129.

[2]陈梁金，周国良，江少成.35kV空母线系统中真空断路器投切电抗器相关问题分析[J].高压电器，2010，46（9）：103-106.

[3]汪栋.220 kV高压并联电抗器在阿尔塔什水利枢纽工程上的应用及探讨[J].水利水电工程设计，v.37;No.143（02）：38-40.

（作者单位：绘宇电力科技有限公司）