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油浸電抗器
鎖定
- 中文名
- 油浸電抗器
- 外文名
- oil-immersed reactor
- 組 成
- 鐵芯、繞組及其絕緣
- 型 號
- BKS型
- 要 求
- 油箱結構有防磁要求
- 學 科
- 電氣工程
目錄
- 1 結構原理
- 2 作用
- 3 常見故障的原因及處理方法
油浸電抗器結構原理
油浸電抗器主要由鐵芯、繞組及其絕緣、油箱、套管、冷卻裝置和保護裝置等組成,如圖《油浸式並聯電抗器結構》所示
單相電抗器鐵芯結構為單心柱兩旁柱結構,三相電抗器鐵芯結構為品字形心柱、卷鐵扼結構。電抗器心柱由鐵芯餅和氣隙墊塊組成。鐵芯餅採用優質冷軋硅鋼片疊裝而成。芯餅採用徑向輻射狀疊片,使磁通向硅鋼片側進入,並選擇硅鋼片縱向擇優磁化方向與芯柱的軸心平行,以減少磁力線在離開和進入鐵芯餅時因邊緣效應而產生的渦流損失。許多鐵芯餅間用磨平的圓瓷柱或大理石圓墊塊作間隙,鐵芯餅與間隙交替疊裝,用防磁螺桿拉緊。在交變磁場中電磁力使鐵芯餅間產生振動和噪聲,所以鐵芯式電抗器的壓緊裝置非常重要。鐵餅與鐵扼均應接地,鐵扼與旁柱用環氧玻璃絲粘帶綁紮。
對油浸電抗器的油箱結構有防磁要求。三相並聯電抗器的型號為BKS型,單相併聯電抗器為BKD型。
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油浸電抗器作用
電力系統中最常用的電抗器有限流電抗器、串聯阻尼電抗器和並聯電抗器。限流電抗器主要用來限制母線短路電流,亦可用於限制大容量電動機的啓動電流。串聯阻尼電抗器主要用於限制湧流和操作過電壓,抑制高次諧波。並聯電抗器主要用於補償電容效應,調節無功功率和電壓;超高壓並聯電抗器用於補償線路的電容性充電電流,限制系統電壓升高。它可以降低系統的工頻過電壓和操作過電壓,在高壓輸變電系統中充當着很重要的角色,主要包括:
(1)減輕空載或輕負荷線路上的電容效應,以降低工頻暫態過電壓。
(2)改善長輸電線路上的電壓分佈。
(3)使輕負荷時線路中的無功功率儘可能就地平衡,防止無功功率不合理流動,同時也減輕了線路上的功率損失。
(4)在大機組與系統並列時降低高壓母線上工頻穩態電壓,便於發電機同期並列。
(5)防止發電機帶長線路可能出現的自勵磁諧振現象。
(6)當採用電抗器中性點經小電抗接地裝置時,還可用小電抗器補償線路相間及相地電容,以加速潛供電流自動熄滅,提高線路自動重合閘的成功率。
油浸電抗器常見故障的原因及處理方法
油浸電抗器常見故障的原因及處理方法
常見故障 | 可 能 原 因 | 處 理 方 法 |
假油位 | (1)密封式油枕在注油過程 中,儲油櫃中空氣沒有排淨 (2)呼吸器堵塞 | (1)待電抗器停電時,將儲油櫃 通向電抗器的閥門關閉,按儲油櫃 注油方法對儲油櫃重新注油排氣 (2)處理呼吸器 |
常見故障 | 可 能 原 因 | 處 理 方 法 | |
油 位 異 常 | 過 高 | (1)電抗器冷卻裝置不正常 (2)温度計不準 (3)電抗器過載 (4)儲油櫃中有空氣造成假油 位 | (1)處理冷卻裝置 (2)處理温度計 (3)減負荷 (4)按儲油櫃注油方法對儲油櫃 重新注油排氣 |
過 低 | (1)電抗器注油時油位調整不 當 (2)有滲漏點 | (1)重新注油 (2)處理滲漏點 | |
滲 漏 油 | 軟連接 滲 漏 | (1)密封膠墊(條)的材質不 良、老化龜裂,失去彈性 (2)裝配工藝不符要求: 1)對密封膠墊(條)過於壓 緊,超過了密封材料的彈性極 限,使其產生永久變形,失去密 封作用 2)密封膠墊(條)未壓緊或 未壓均勻 3)密封面不清潔或凸凹不平, 導致密封不嚴 (3)內部故障使油温升高,引 起油發體積變化,發生漏油 (4)承受額外荷重或振動 | (1)更換密封膠墊(條) (2)裝配工藝不符要求的處理: 1)更換密封膠墊(條),重新裝 配 2)緊固螺栓或復緊受力不均的堅 固螺栓 3)清察密封面,並在密封接觸面 上塗以粘結劑,堵塞接觸面上的砂 眼、微細裂紋和凹坑等,從而加強 密封 (3)消除內部故障,重新裝配 (4)消除額外荷重或振動 |
硬連接 滲漏 | (1)焊接缺陷。焊縫中出現氣 孔或夾雜熔渣,或存在焊縫裂 紋、未焊透等隱患 (2)油箱材質。如鋼板有砂 眼、法蘭邊變形、接觸面光潔度 不夠 | (1)更換密封橡膠圈、補焊、堵 防滲漏膠、修整連接面、復緊受力 不均的堅固螺栓、更換有缺陷的結 構件等 (2)更換密封橡膠圈、補焊、堵 防滲漏膠、修整連接面、更換有缺 陷的結構件等 | |
温度高 | (1)負荷高 (2)冷卻系統故障,通風或散 熱效果差 (3)油迴路閥門開啓不當或油 路不暢 (4)引線接頭等連接處接觸不 良 | (1)減少電抗器的負荷,並加強 通風 (2)處理冷卻系統,改善通風措 施或加裝風扇吹風冷卻 (3)正確開啓閥門,通暢油路 (4)解開相應連接處處理接觸面 | |
油質異常 | (1)酸值升高 (2)油介質損升高 (3)油中微水含量超過標準 (4)色譜分析異常 (5)油中氣體含量超標 | (1)應投入淨油器(熱虹吸裝 置),或更換淨油器中的吸附劑 (2)可在循環管路中串入大顆粒硅 膠桶,用真空濾油機加熱並使變壓器 油通過硅膠桶循環,連續數十小時, 也可用吸附式濾油紙進行濾油 |
續表
常見故障 | 可 能 原 因 | 處 理 方 法 |
油質異常 | (3)輕微超標,可跟蹤分析觀察 一段時間;嚴重超標,同時耐壓下 降,則變壓器油受潮,應進行真空 加熱濾油,並分析受潮原因,作針 對性處理 (4)應根據產氣速率結合電抗器 的運行工況綜合分析判斷電抗器是 否真有故障及故障的性質,然後作 出跟蹤觀察或停電試驗、吊罩檢查 等不同決斷 (5)可能在安裝過程中工藝不嚴, 致使空氣進入本體或在運行中由於 滲漏點吸人氣體,導致氣體含量超 標,則應在有關缺陷消除後,進行 真空濾油脱氣,使之合格為止 | |
運行中電抗 器的鐵芯接 地線中出現 環流 | 鐵芯發生了多點接地 | 測量鐵芯絕緣;必要時可將鐵芯 接地線拆開,在其間串入一可調電 阻以限制環流。嚴重時必須立即停 電後吊罩(或吊芯)檢查消除引起 多點接地的因素 |
響聲異常 | (1)響聲比平時大而均勻,可 能是電網發生過電壓或負荷增大 (2)音響較大而嘈雜,可能是 電抗器鐵芯的問題,如夾件或壓 緊鐵芯的螺栓鬆動 (3)音響中夾有放電的“吱 吱”聲時,可能是電抗器器身或 套管發生表面局部放電 (4)音響中夾有水的“沸騰” 聲時,可能是繞組有較嚴重的故 障,使其附近的零件嚴重發熱 (5)音響中夾有爆裂聲,既大 又不均勻時,可能是電抗器的器 身絕緣有擊穿現象 (6)音響中夾有連續的、有規 律的撞擊或摩擦聲時,可能是電 抗器的某些部件因鐵芯振動而造 成機械接觸,也可能是油泵、風 扇等問題 | (1)改變電網的運行方式或減少 電抗器的負荷 (2)停運檢查 (3)清潔套管或進一步判斷:電 接觸不良,接地不良或未接地的金 屬部分靜電放電,局部放電等,停 電消除之 (4)立即停運進行檢修 (5)立即停運進行檢修 (6)外部的部件應固定,油泵、 風扇等問題應處理 注:為進一步判斷振動、噪聲異 常時,可進行下列測量:振動測量、 噪聲測量、油中溶解氣體分析、阻 抗測量 |
續表
常見故障 | 可 能 原 因 | 處 理 方 法 | |
鐵芯故障 | (1)鐵芯多點接地 (2)穿芯螺栓與鐵芯間絕緣損 壞 (3)鐵芯表面局部被金屬物件 短接 (4)鐵芯接地銅帶斷裂 (5)鐵芯夾件鬆動等 以上多有固定螺絲鬆動、有異 物、長期運行振動等造成 | 通過測量空載損耗、空載電流或 色譜分析進行判斷;查找時可將吊 罩(芯)後,測量各級硅鋼片直流 電壓分量來查找鐵芯的局部短接故 障位置,再修復處理 | |
繞 組 故 障 | 匝間絕緣 擊穿短路 | (1)絕緣局部受潮造成匝間絕 緣擊穿 (2)導線存在毛刺、尖角局部 場強過高,引起局部放電損壞絕 緣 (3)包線絕緣留下的缺陷 (4)繞制換位或裝壓繞組不正 確造成絕緣損傷 (5)長期過負荷發熱引起絕緣 老化破裂 (6)繞組短路衝擊電流引起的 振動與變形而損壞匝絕緣 (7)油麪下降使繞組露出油麪 而造成的匝絕緣擊穿、大氣過電 壓的入侵等 | 通過測量直流電阻、空載損耗、 空載電流和色譜分析進行判斷;查 找時可將器身吊出或吊罩,若找不 到,可對繞組施加10%~20%額定 電壓,這時匝間短路處會冒黑煙, 修復或更換繞組 |
繞組對 地或相 間擊穿 | (1)電抗器進水受潮,絕緣降 低 (2)油麪下降或絕緣老化 (3)雷擊過電壓或操作過電壓 (4)繞組短路造成的變形引起 的絕緣距離改變 (5)匝間故障擴大 (6)主絕緣老化開裂 (7)繞組內有雜物等 相間擊穿的原因: 由匝間故障和繞組對地擊穿引起 | 通過測量繞組直流電阻、空載損 耗、空載電流、繞組的頻率響應和 色譜分析進行判斷;將器身吊出或 吊罩,修復或更換繞組 | |
繞組和引 線斷裂 | 因焊接不良,大電流過熱或匝 間短路以及外部短路引起的電動 力的作用下,都可能使繞組和引 線斷裂 | 通過測量直流電阻、色譜分析進 行判斷;可將器身吊出或吊罩,修 復或更換繞組 |
續表
常見故障 | 可 能 原 因 | 處 理 方 法 |
氣體繼電 器動作 | (1)電抗器內部故障 (2)電抗器油位低 (3)抽真空注油時,由於方法 不當,使氣體以小氣泡的形式附 着在器身上,當電抗器運行器身 温度升高時,氣泡漂浮排出 (4)冷卻裝置排氣不徹底,當 潛油泵啓動後,使氣體進入器身 | (1)處理內部故障 (2)補油 (3)排氣 (4)排氣 注:以上原因可通過測量直流電 阻、色譜分析、絕緣試驗進行判斷; 再針對性處理 |
局部放電 | (1)絕緣體中有氣泡 (2)導體尖端放電 (3)過電壓時在絕緣薄弱處放 電 | 吊罩(芯)修復處理 |
差動保護動作 | (1)電抗器差動保護區的套 管、引線、接頭、斷路器等設備 發生相間及接地短路,有放電、 燒傷痕跡 (2)電抗器內部故障,油温、 油位、油色異常等 (3)差動迴路誤接線,裝置因 穿越性故障誤動作 | (1)檢查差動保護區的套管等設 備發生有無放電、燒傷痕跡,並處 理 (2)檢查電抗器油温、油位、油 色異常等;測量電抗器絕緣及直流 電阻、油色譜等試驗 (3)必須對該保護裝置進行全面 校驗、處理 |
套管閃絡 或破裂 | (1)套管表面污穢及大霧等天 氣因素造成閃絡 (2)對地擊穿 | (1)清掃或更換套管 (2)更換套管 |
套管油位異常 | (1)負荷或温度變化 (2)套管滲漏油 | (1)減負荷 (2)處理滲漏油 |