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        干式電抗器圍欄發(fā)熱原因分析及處理

        2013-02-09 11:09:22
        電力安全技術(shù) 2013年2期
        關(guān)鍵詞:磁場(chǎng)強(qiáng)度干式電抗器

        陳 功

        (甘肅省電力公司檢修公司,甘肅 天水 741000)

        1 事故經(jīng)過(guò)

        某330 kV變電站35 kV 1號(hào)并聯(lián)電抗器為干式空心電抗器,型號(hào)為BKGKL—10 000/34.5,采用“品”字型結(jié)構(gòu)布置,電抗器距地高1.8 m。為確保人身安全,在電抗器周?chē)惭b了1.7 m高的金屬圍欄。2009-07-26,1號(hào)電抗器正常投運(yùn)。在某次設(shè)備巡視時(shí)發(fā)現(xiàn),1號(hào)電抗器金屬圍欄及圍欄金屬固定連接片發(fā)熱。通過(guò)觀察,發(fā)現(xiàn)電抗器圍欄及固定連接片均發(fā)熱,但電抗器北面圍欄發(fā)熱最為嚴(yán)重,其上部圍欄橫欄溫度最高。利用紅外成像測(cè)溫儀測(cè)量,測(cè)得其最高溫度達(dá)到130 ℃。

        通過(guò)實(shí)地測(cè)量發(fā)現(xiàn):北面圍欄與電抗器之間的距離為1.08 m,另三面圍欄與電抗器之間的距離均為1.55 m。由于電抗器為戶外設(shè)備,圍欄發(fā)熱會(huì)嚴(yán)重干擾電抗器的正常散熱,導(dǎo)致電抗器絕緣損壞,同時(shí)易造成人員燙傷。

        2 原因分析

        電抗器的特殊結(jié)構(gòu)決定了其在運(yùn)行時(shí)向周?chē)a(chǎn)生強(qiáng)烈的磁場(chǎng),磁場(chǎng)強(qiáng)度分布如圖1所示。

        當(dāng)閉合環(huán)路靠近電抗器時(shí),環(huán)路中的磁場(chǎng)強(qiáng)度增大;隨著閉合環(huán)路遠(yuǎn)離電抗器,環(huán)路中的磁場(chǎng)強(qiáng)度迅速減少,在離電抗器中心3 000 mm以外時(shí),磁場(chǎng)強(qiáng)度幾乎為0。同時(shí),與干式電抗器中心軸線平行的金屬閉合環(huán)路,其所在的平面方向基本與電抗器磁場(chǎng)方向一致,一般不會(huì)產(chǎn)生環(huán)流;與干式電抗器中心軸線垂直的金屬閉環(huán)環(huán)路,由于在最大程度上包圍了電抗器產(chǎn)生的交變磁場(chǎng),其感應(yīng)電流一般較大,發(fā)熱程度也較高。

        圖1 電抗器磁場(chǎng)強(qiáng)度分布

        該變電站1號(hào)電抗器北面圍欄與電抗器的距離為1.08 m,處在較強(qiáng)的磁場(chǎng)中,其余的圍欄與電抗器的距離均為1.55 m,該處的磁場(chǎng)強(qiáng)度較弱,因此北面圍欄發(fā)熱嚴(yán)重。此外,電抗器距地高度為1.8 m,而圍欄高度為1.7 m,大量磁場(chǎng)垂直穿過(guò)圍欄,產(chǎn)生大量環(huán)流,導(dǎo)致圍欄發(fā)熱嚴(yán)重,具體情況如圖2所示。

        圖2 電抗器磁場(chǎng)穿過(guò)圍欄

        上述幾方面的因素導(dǎo)致圍欄橫欄嚴(yán)重發(fā)熱,使其最高溫度高達(dá)130 ℃。

        3 解決方法

        由于受場(chǎng)地的限制和其他安裝設(shè)備的影響,無(wú)法對(duì)已經(jīng)安裝的圍欄進(jìn)行整體改造,只能采取一些改善措施。根據(jù)環(huán)流形成的原因,對(duì)已構(gòu)成閉合導(dǎo)體的圍欄,可將一個(gè)閉合導(dǎo)體分割為多個(gè)小閉合面,由于磁感應(yīng)電流同相位,在閉環(huán)內(nèi)部導(dǎo)體的電流能互相抵消,因此環(huán)流較小。

        根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,決定將電抗器圍欄金屬固定連接片更換為硬質(zhì)絕緣材料。更換后,圍欄溫度恢復(fù)正常,從根本上消除了發(fā)熱隱患。

        4 防范措施

        (1) 現(xiàn)場(chǎng)安裝電抗器時(shí),首先要保證電抗器同圍欄之間的距離符合規(guī)范要求,避開(kāi)電抗器產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)圍欄的影響,防止電抗器圍欄發(fā)熱。

        (2) 安裝電抗器圍欄時(shí),圍欄高度應(yīng)盡量接近電抗器中部,以降低電抗器產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直穿過(guò)圍欄的概率,減少感應(yīng)電流的產(chǎn)生。

        (3) 圍欄固定連接時(shí),固定連接片應(yīng)采用絕緣材料,以便對(duì)因閉合產(chǎn)生的環(huán)流進(jìn)行分割,使環(huán)流電流減小,防止圍欄發(fā)熱。

        干式電抗器具有起始電壓分布均勻、無(wú)滲漏、噪音低等優(yōu)點(diǎn),在電力系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。因此,安裝電抗器及圍欄時(shí)一定要采取相應(yīng)措施,避免電抗器強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)圍欄等產(chǎn)生影響,防止類似事故再次發(fā)生。

        1 薛永輝,汪銳雄,陸旭泉,等.1號(hào)電抗器圍欄發(fā)熱問(wèn)題處理[Z].天水超高壓輸變電公司2010年QC成果二等獎(jiǎng).

        2 趙海翔.干式空心電抗器磁場(chǎng)對(duì)空間閉合環(huán)路影響的研究[J].電網(wǎng)技術(shù),2000(02).

        3 韓建兵,王有柱.干式空心電抗器圍欄發(fā)熱問(wèn)題的處理[J].河北電力技術(shù),2001(06).

        4 吳海濤,呂志寧,張 浩,等.并列電抗器運(yùn)行異常分析及處理[J].電力自動(dòng)化設(shè)備,2001(08).

        5 袁 濱,任建業(yè),亢建明.干式空心電抗器接地體發(fā)熱問(wèn)題分析[J].科學(xué)之友(B版),2009(08).

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