周坤鵬

（中電華元核電工程技術(shù)有限公司，山東煙臺265100）

0 引言

隨著我國電力事業(yè)飛速發(fā)展，電力網(wǎng)覆蓋范圍越來越大，超、特高壓遠距離輸電線路廣泛使用，大型電抗器的使用越來越多，電抗器使用中出現(xiàn)故障的頻率也隨之增高。對各種不同故障應(yīng)制定針對性的檢修施工方案，本文主要介紹大型電力電抗器由于某種原因絕緣受潮后的現(xiàn)場干燥處理。

1 電抗器基本狀況簡述

1.1 受潮情況

某公司500 kV單相并聯(lián)電抗器，在現(xiàn)場等待安裝的過程中，記錄人員每天例行檢查記錄時，發(fā)現(xiàn)電抗器本體頂部微正壓氣體壓力表被誤拆，同時壓力表底座被打開，造成充入的高純氮氣泄漏，鐵芯、繞組、夾件等暴露在空氣中。

1.2 電抗器參數(shù)

型號：BKD—50000/500；額定容量：50 000 kvar；額定電壓：550/；額定電流：157.5 A；溫升：油頂層55 K，繞組平均60 K。

2 電抗器受潮干燥處理的操作步驟

2.1 對設(shè)備進行檢查及試驗，判斷絕緣受潮情況，制定檢修方案

高壓試驗測得參數(shù)如表1所示。

表1 設(shè)備高壓試驗結(jié)果

表1表明電抗器內(nèi)部已經(jīng)受潮，需要進行干燥處理，決定聯(lián)合采用油箱鐵損真空干燥法、油箱底部加電加熱輔助法、配用抽真空裝置抽真空輔助法，對電抗器進行現(xiàn)場干燥處理。

2.2 油箱鐵損真空干燥法的理論計算與裝設(shè)

2.2.1 加熱設(shè)備的計算

感應(yīng)法加熱干燥，即沿油箱外壁周圍纏繞一定匝數(shù)的渦流線圈，當線圈中通以適當?shù)慕涣麟姾?，所產(chǎn)生的磁通將通過油箱壁閉合，使油箱壁中產(chǎn)生渦流損耗而發(fā)熱，熱量從油箱壁傳到器身和絕緣中；油箱中發(fā)熱量的高低取決于纏繞在油箱壁上渦流線圈的密集程度、渦流線圈與油箱壁間的距離、通入渦流線圈中電流的大小和對油箱壁的保溫措施等。

感應(yīng)法加熱用的渦流線圈匝數(shù)是利用經(jīng)驗公式進行近似計算的，其計算過程如下：

（1）加熱電抗器時所需功率P（kW）：

式中，A為油箱散熱總面積（包括頂蓋、油箱壁和油箱底，m2）；t1為周圍空氣溫度（℃）；t2為干燥時油箱表面最高溫度（℃，一般取100℃）；K為系數(shù)，對于平面油箱，不保溫時K=12×10-3，保溫時K=5×10-3。

此電抗器是平面油箱，不加保溫，檢修時間在6月末，環(huán)境溫度在25～38℃之間，故溫度取33℃。油箱外形尺寸為：長3.3 m，寬2.25 m，高3.55 m。

（2）油箱單位面積上消耗功率ΔP：

式中，AO為油箱側(cè)面積（m2）；L為油箱周長（m）；h為油箱高（m）。

（3）渦流線圈匝數(shù)N：

式中，C為系數(shù)，根據(jù)ΔP值查表對應(yīng)查出C=1.92；U為電壓（V）；L為油箱周長（m）。

（4）渦流線圈電流I：

用渦流線圈加熱其功率因數(shù)一般約為0.7。

（5）根據(jù)渦流線圈電流I，計算導(dǎo)線截面：

式中，δ為允許電流密度，一般取δ≤4 A/mm2。

當電流為164 A時，導(dǎo)線截面選50 mm2。

2.2.2 渦流線圈繞制及調(diào)整

沿油箱周圍樹立方木支柱，支柱擺放均勻，間距約為1000mm，這些木支柱用來固定纏繞的渦流線圈導(dǎo)線，同時保證渦流線圈的線匝間以及導(dǎo)線與油箱之間的距離。

2.3 油箱底部加電加熱輔助法的理論計算與裝設(shè)

為了提高油箱溫度，采用在油箱底部加電加熱器的輔助方法。電加熱總功率PO（kW）可按下式確定：式中，A為油箱底部面積（m2）；ΔP為油箱底部加熱單位功率消耗量（kW/m2）。

油箱周長L與ΔP間的關(guān)系如表2所示。

電抗器油箱周長L=11.1 m，所以ΔP取0.9 kW/m2。

表2 油箱周長L與ΔP間的關(guān)系

選用7臺1 kW加熱器，加熱器在油箱底部面積上的分布盡量均勻，油箱底部到其傳熱表面的距離不得小于100 mm。

2.4 配用抽真空裝置抽真空輔助法

為了提高干燥速度，采用抽真空裝置對電抗器本體抽真空。在利用渦流加熱法對器身完成預(yù)熱后，開啟動抽真空裝置，逐步提高油箱中的真空度；依據(jù)油箱中真空度逐步提高、水分沸點降低的特點，使器身絕緣中所含水分易于汽化，并被真空系統(tǒng)排到油箱外部。

2.5 幾種方法同時使用時電抗器現(xiàn)場干燥的實施

（1）渦流線圈接通電源前，再次檢查和調(diào)整渦流線圈的正確性，接通電源后測試其電流，并根據(jù)所測得油箱各處溫度狀況來調(diào)節(jié)渦流線圈疏密。應(yīng)注意電流大小，若與計算值相差較多，則需對線圈匝數(shù)作調(diào)整；為調(diào)節(jié)溫度方便，在渦流線圈中設(shè)置4個中間抽頭。

（2）同時采用上述幾種干燥方法，連續(xù)進行168 h干燥，其間嚴密監(jiān)測電抗器本體的真空度達到10 Pa左右并保持穩(wěn)定。監(jiān)測記錄各部位溫度，確保溫差不超過20℃，油箱壁最高不超過120℃，加強筋處不超過130℃；若過熱點與其他部位溫度相差很大，可用增大線匝到油箱間距離的方法來降低溫差。

3 電抗器現(xiàn)場干燥結(jié)束后高壓試驗及投運后跟蹤監(jiān)督

干燥結(jié)束后，用高純氮氣沖入電抗器本體，破壞電抗器真空，然后進行電抗器高壓試驗，測試結(jié)果如表3所示，數(shù)值完全合格。

表3 測試結(jié)果

隨后對電抗器進行安裝，投入運行后持續(xù)跟蹤監(jiān)測，電抗器運行狀況穩(wěn)定，各項指標正常，表明電抗器干燥完全成功。

4 結(jié)語

這次現(xiàn)場干燥大型電抗器的成功，為進行大型電力變壓器、電抗器的現(xiàn)場干燥積累了寶貴的經(jīng)驗，為以后大型電力變壓器、電抗器的現(xiàn)場干燥奠定了基礎(chǔ)。

[1]趙家禮，張慶達.變壓器故障診斷與修理[M].北京：機械工業(yè)出版社，1998.

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