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摘 要：针对110kV甘祥站35kV#2电容器组串联电抗器，在根据其事故情况、历史数据、运行情况和解体情况确定着火原因的基础上，提出串联电抗器运行、检查和异常处理方面的建议，为避免着火事故发生提供参考依据。
关键词：串联电抗器;电抗器着火
中图分类号：TM47 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2019）03-0083-02
串联电抗器在电路中具有重要作用，但由于各方面因素的影响，会使串联电抗器发生起火等事故，不仅影响系统正常运行，而且还有可能引发安全事故。因此，在实际工作中，必须根据着火的原因，提出相关建议。
1 设备参数与着火事故情况
1.1 设备参数
110kV甘祥站35kV#2电容器组串联电抗器基本参数如表1所示。
1.2 事故情况
5月21日14时48分，念荷值班员接到110kV甘祥站门卫电话，甘祥站#2电抗器发生燃烧，值班员申请调度将#2电容器组转为检修状态并开始灭火，通过现场检查发现仅C相电抗器本体燃烧，其它设备都没有受到影响，且燃烧过程中没有异常信号发出。
2 设备历史数据与运行情况
2016年11月10日，电科院对甘祥#2电容器组串联电抗器实施匝间耐压试验，经试验得出如表2所示的结果。
由表2结果可知，试验中，绕组没有产生异常增大的噪声，且没有可见烟雾及火花放电。在试验电压条件下，其振荡波形和在标定电压条件下相比，不同相别的振荡频率没有明显变化，且包络线的持续衰减速度也没有明显的变化。
《南网2011年预防性试验规程》对35kV干式电抗器要求进行一年一次的红外检测，2017年5月13日及2017年5月20日，值班员对甘祥站进行夜间巡视测温69℃左右，#2电抗器三相温度无异常。
3 设备解体情况
（1）导线聚酯膜绝缘层韧性较好，绝缘电阻测试绝缘很好;
（2）内层解体绝缘材料完好;
（3）第三层绝缘材料熔化渗出;
（4）外层聚酯膜绝缘层韧性较好、第三层导线聚酯膜绝缘层熔化。
4 事故发生原因分析
对于干式空心电抗器，其线圈采用若干包封层线圈冰链结构，该电抗器有四个包封层，各包封层线圈均由若干铝导线通过并联绕制而成，各线圈的并联导线根数与铝线截面积均取决于这一包封层对应的电流密度，为使不同包封层的发热保持均匀，包封层主要采用玻璃纤维通过环氧树脂的浸渍缠绕制成，在包封绕组间，采用绝缘撑条进行固定;线圈的上、下部均设置星形架，用于为包封导线提供支撑，并进行电气连接;在一定温度条件下进行固化之后，可形成一个整体。对于户外产品，还在外表面进行绝缘漆与RTV均匀喷涂，以此提高抗紫外线性能与抗绝缘老化性能。
通过设备解体发现，内、外层玻璃纤维经环氧树脂绝缘材料，导线聚酯膜绝缘层比较好;外表附着类似塑料燃烧后产生的物质，这一部位为包封层线圈的引出线;外层聚酯膜绝缘层仍具有良好韧性，但第三层导线的聚酯膜绝缘层已经熔化，玻璃纤维经环氧树脂有发黄、发黑和炭化的现象。
第三层的绝缘劣化现象最为严重，其原因可能为母线运行电压相对较高，为38kV，会使实际运行电流超出额定值，在运行过程中温度明显升高。此外，由于受到从第二层与最外层散发出的热量持续影响，使第三层温度显著高于最外层与最内层，但运行巡视过程中的测温主要是测量最外层的温度，不能对里面三层是否处在过热状态进行判断，比如去年进行的耐压试验，虽然发现绝缘材料发生劣化，但未发现短路;随着电抗器持续运行，其绝缘材料逐渐劣化，使内部产生短路，因温度大幅升高而着火。
对干式空心电抗器进行停电检修时，应施以全面检查，将检查重点放在最外层与最内层的包封表面是否开裂方面。在必要的情况下，可借助内窥镜对所有包封呈表面是否开裂进行检查，确认是否有树枝状爬电及鼓包等情况。针对运行时间相对较长，而且包封层表面有严重开裂情况的，应将其更换;针对包封层出现轻微开裂情况的，采用RTV涂料实施喷涂处理，避免开裂以后水分不断进入到绕组的内部，造成绝缘层侵蚀。110kV甘祥站35kV#1电容器组电抗也发现有类似塑料燃烧后的东西渗出，建议停电综合评估。
如果串联电抗器出现较大故障，会影响电力系统的正常运行，使得电力系统中的短路电流不断增大，有关人员需要配以重型设备，在这个过程当中，若系统中配备限流电抗器，能够不断减小短路电流，故选择合理的轻型设备就可以。串联电抗器的合理应用，能够保证母线更好的满足残余电压，保证电力系统的稳定运行，有效减少系统出现大规模运行故障的次数。
5 相关建议
对于串联电抗器，其正常运行需要达到以下条件：①运行电压通常不可超出额定电压，且其变化范围不能超出额定值±5%。②运行电流不可超出额定电流，不允许在长时间超出额定电流的情况下运行。③绝缘电阻需要利用摇表进行测量，有效提升测量结果的精确性。④分裂電抗器实际运行过程中，其两臂负荷应保持一致，而且其变化不可太大，更不允许单臂运行。⑤在电抗器运行时，环境温度应低于35℃。
对串联电抗器进行巡视检查时，应注意以下几点：①对电抗器本体进行检查，确认是否清洁、有无污垢，确认线圈是否发生变形;②对电抗器室进行检查，确认是否保持洁净、是否存在杂物和磁性物质。如果电抗器的外部发生短路，则由于短路电流相对较大，且磁场较强，会使磁性物质进入到绕组，对电阻抗造成损伤，发生破坏;③对水泥支柱进行检查，确认是否存在裂纹，外表尤其是否脱落。对支柱绝缘子进行检查，确认是否有裂纹、破损、放电痕迹和倾斜不稳，并确认地面是否完好，有无下沉及开裂的情况;④对电抗器换位部位进行检查，确认接线是否良好，有无过热的情况;⑤通过检查确认是否存在噪声及振动异常，有无焦臭味与放电声;⑥特殊巡视：在发生短路故障以后，应对电抗器是否产生位移进行检查，提升水泥支柱的可靠性，绝缘子是否产生破损，引线是否发生弯曲，是否有焦臭味与放电声等。
当串联电抗器发生局部过热现象时，应使用专门的仪器对温度进行测试，确定发热程度，并在必要的情况下，增设强力通风装置来保证冷却效果，并适当降低负荷，以此起到降温作用。如果仍无法解决严重发热，应进行停电处理。当支柱绝缘子由于短路裂纹原因而接地时，应在停电后进行有效处理。当电抗器保护动作跳闸时，需要对保护装置的动作进行检查，确认是否保持正常，并对引线支柱瓷瓶及水泥支柱进行检查，确认是否完好，有无断裂，线圈是否已经被烧坏。在断路器跳闸之后，如果没有查明其产生原因，则不可送电，安排专门的技术人员进行处理，在处理完成并确认合格后，开始送电。此外，一旦电抗器发生故障，都要及时对故障点进行隔离，使母线能够保持正常运行，同时加强状态监测。
6 结束语
综上所述，实际运行电流超出额定值产生的温升与绝缘不断劣化是造成串联电抗器起火的主要原因。对此，在完成事故处理后，应根据串联电抗其的作用、运行条件，切实做好日常及特殊巡视，针对不同异常，制定有效处理措施。
参考文献
[1]布 赫，靳 虎，孟庆天.35kV电抗器故障原因分析及处理[J].内蒙古电力技术，2017，25（07）：182～183.
[2]杜金钟.基于高频脉冲振荡法的电抗器匝间绝缘检测方法研究[J].电子设计工程，2018，26（23）：178～181.
[3]朱晓彤，陆金凤，谢 华.带串联电抗器输电线路距离保护整定改进方法[J].电力工程技术，2018（06）：156～160.
收稿日期：2018-12-1
作者简介：危成林（1978-），男，壮族，广西南宁人，工程师，本科，主要从事电力工程技术的工作。
关键词：串联电抗器;电抗器着火
中图分类号：TM47 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2019）03-0083-02
串联电抗器在电路中具有重要作用，但由于各方面因素的影响，会使串联电抗器发生起火等事故，不仅影响系统正常运行，而且还有可能引发安全事故。因此，在实际工作中，必须根据着火的原因，提出相关建议。
1 设备参数与着火事故情况
1.1 设备参数
110kV甘祥站35kV#2电容器组串联电抗器基本参数如表1所示。
1.2 事故情况
5月21日14时48分，念荷值班员接到110kV甘祥站门卫电话，甘祥站#2电抗器发生燃烧，值班员申请调度将#2电容器组转为检修状态并开始灭火，通过现场检查发现仅C相电抗器本体燃烧，其它设备都没有受到影响，且燃烧过程中没有异常信号发出。
2 设备历史数据与运行情况
2016年11月10日，电科院对甘祥#2电容器组串联电抗器实施匝间耐压试验，经试验得出如表2所示的结果。
由表2结果可知，试验中，绕组没有产生异常增大的噪声，且没有可见烟雾及火花放电。在试验电压条件下，其振荡波形和在标定电压条件下相比，不同相别的振荡频率没有明显变化，且包络线的持续衰减速度也没有明显的变化。
《南网2011年预防性试验规程》对35kV干式电抗器要求进行一年一次的红外检测，2017年5月13日及2017年5月20日，值班员对甘祥站进行夜间巡视测温69℃左右，#2电抗器三相温度无异常。
3 设备解体情况
（1）导线聚酯膜绝缘层韧性较好，绝缘电阻测试绝缘很好;
（2）内层解体绝缘材料完好;
（3）第三层绝缘材料熔化渗出;
（4）外层聚酯膜绝缘层韧性较好、第三层导线聚酯膜绝缘层熔化。
4 事故发生原因分析
对于干式空心电抗器，其线圈采用若干包封层线圈冰链结构，该电抗器有四个包封层，各包封层线圈均由若干铝导线通过并联绕制而成，各线圈的并联导线根数与铝线截面积均取决于这一包封层对应的电流密度，为使不同包封层的发热保持均匀，包封层主要采用玻璃纤维通过环氧树脂的浸渍缠绕制成，在包封绕组间，采用绝缘撑条进行固定;线圈的上、下部均设置星形架，用于为包封导线提供支撑，并进行电气连接;在一定温度条件下进行固化之后，可形成一个整体。对于户外产品，还在外表面进行绝缘漆与RTV均匀喷涂，以此提高抗紫外线性能与抗绝缘老化性能。
通过设备解体发现，内、外层玻璃纤维经环氧树脂绝缘材料，导线聚酯膜绝缘层比较好;外表附着类似塑料燃烧后产生的物质，这一部位为包封层线圈的引出线;外层聚酯膜绝缘层仍具有良好韧性，但第三层导线的聚酯膜绝缘层已经熔化，玻璃纤维经环氧树脂有发黄、发黑和炭化的现象。
第三层的绝缘劣化现象最为严重，其原因可能为母线运行电压相对较高，为38kV，会使实际运行电流超出额定值，在运行过程中温度明显升高。此外，由于受到从第二层与最外层散发出的热量持续影响，使第三层温度显著高于最外层与最内层，但运行巡视过程中的测温主要是测量最外层的温度，不能对里面三层是否处在过热状态进行判断，比如去年进行的耐压试验，虽然发现绝缘材料发生劣化，但未发现短路;随着电抗器持续运行，其绝缘材料逐渐劣化，使内部产生短路，因温度大幅升高而着火。
对干式空心电抗器进行停电检修时，应施以全面检查，将检查重点放在最外层与最内层的包封表面是否开裂方面。在必要的情况下，可借助内窥镜对所有包封呈表面是否开裂进行检查，确认是否有树枝状爬电及鼓包等情况。针对运行时间相对较长，而且包封层表面有严重开裂情况的，应将其更换;针对包封层出现轻微开裂情况的，采用RTV涂料实施喷涂处理，避免开裂以后水分不断进入到绕组的内部，造成绝缘层侵蚀。110kV甘祥站35kV#1电容器组电抗也发现有类似塑料燃烧后的东西渗出，建议停电综合评估。
如果串联电抗器出现较大故障，会影响电力系统的正常运行，使得电力系统中的短路电流不断增大，有关人员需要配以重型设备，在这个过程当中，若系统中配备限流电抗器，能够不断减小短路电流，故选择合理的轻型设备就可以。串联电抗器的合理应用，能够保证母线更好的满足残余电压，保证电力系统的稳定运行，有效减少系统出现大规模运行故障的次数。
5 相关建议
对于串联电抗器，其正常运行需要达到以下条件：①运行电压通常不可超出额定电压，且其变化范围不能超出额定值±5%。②运行电流不可超出额定电流，不允许在长时间超出额定电流的情况下运行。③绝缘电阻需要利用摇表进行测量，有效提升测量结果的精确性。④分裂電抗器实际运行过程中，其两臂负荷应保持一致，而且其变化不可太大，更不允许单臂运行。⑤在电抗器运行时，环境温度应低于35℃。
对串联电抗器进行巡视检查时，应注意以下几点：①对电抗器本体进行检查，确认是否清洁、有无污垢，确认线圈是否发生变形;②对电抗器室进行检查，确认是否保持洁净、是否存在杂物和磁性物质。如果电抗器的外部发生短路，则由于短路电流相对较大，且磁场较强，会使磁性物质进入到绕组，对电阻抗造成损伤，发生破坏;③对水泥支柱进行检查，确认是否存在裂纹，外表尤其是否脱落。对支柱绝缘子进行检查，确认是否有裂纹、破损、放电痕迹和倾斜不稳，并确认地面是否完好，有无下沉及开裂的情况;④对电抗器换位部位进行检查，确认接线是否良好，有无过热的情况;⑤通过检查确认是否存在噪声及振动异常，有无焦臭味与放电声;⑥特殊巡视：在发生短路故障以后，应对电抗器是否产生位移进行检查，提升水泥支柱的可靠性，绝缘子是否产生破损，引线是否发生弯曲，是否有焦臭味与放电声等。
当串联电抗器发生局部过热现象时，应使用专门的仪器对温度进行测试，确定发热程度，并在必要的情况下，增设强力通风装置来保证冷却效果，并适当降低负荷，以此起到降温作用。如果仍无法解决严重发热，应进行停电处理。当支柱绝缘子由于短路裂纹原因而接地时，应在停电后进行有效处理。当电抗器保护动作跳闸时，需要对保护装置的动作进行检查，确认是否保持正常，并对引线支柱瓷瓶及水泥支柱进行检查，确认是否完好，有无断裂，线圈是否已经被烧坏。在断路器跳闸之后，如果没有查明其产生原因，则不可送电，安排专门的技术人员进行处理，在处理完成并确认合格后，开始送电。此外，一旦电抗器发生故障，都要及时对故障点进行隔离，使母线能够保持正常运行，同时加强状态监测。
6 结束语
综上所述，实际运行电流超出额定值产生的温升与绝缘不断劣化是造成串联电抗器起火的主要原因。对此，在完成事故处理后，应根据串联电抗其的作用、运行条件，切实做好日常及特殊巡视，针对不同异常，制定有效处理措施。
参考文献
[1]布 赫，靳 虎，孟庆天.35kV电抗器故障原因分析及处理[J].内蒙古电力技术，2017，25（07）：182～183.
[2]杜金钟.基于高频脉冲振荡法的电抗器匝间绝缘检测方法研究[J].电子设计工程，2018，26（23）：178～181.
[3]朱晓彤，陆金凤，谢 华.带串联电抗器输电线路距离保护整定改进方法[J].电力工程技术，2018（06）：156～160.
收稿日期：2018-12-1
作者简介：危成林（1978-），男，壮族，广西南宁人，工程师，本科，主要从事电力工程技术的工作。