电抗器故障形成及处理措施

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3.1 环面树枝状放电和匝间短路的机理及处理措施:

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电抗器在户外的大气条件下运行一段时间后，其表面会有污物沉积，同时表面喷涂的绝缘材料也会出现粉化现象，形成污层。在大雾或雨天，表面污层会受潮，导致表面泄漏电流增大，产生热量，这使得表面电场集中区域的水分蒸发较快，造成表面部分区域出现干区，引起局部表面电阻改变并发生机械形变，，电流在该形变中断处形成很小的局部电弧，随着时间的增长，电弧将发展并发生合并，在表面形成树枝状放电烧痕，形成环面树枝状放电。由于绝大多数树枝状放电产生于电抗器端部表面与星状板相接触的区域，而匝间短路是树枝状放电的进一步发展，即短路线匝中电流剧增形成热效应，最终导致线匝绝缘损坏、绝缘支撑烧毁。

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为了确保户外电抗器不发生树枝状放电和匝间短路故障，应正确选用绝缘材料，改善工艺条件，提高工艺水平，改善工艺环境。保证电抗器的端绝缘、包封绝缘的整体性;绝缘胶应保证与导线具有良好的亲和性，在运行条件和运行环境下，确保不产生裂纹和开缝现象;涂刷憎水性涂料可大幅度抑制表面放电，端部预埋环形均流电极的结构改进，可克服下端表面泄漏电流集中现象，即使不喷涂憎水性涂层或憎水性涂层完全消失，也能防止电极附近干区电弧的出现。顶戴防雨帽和外加防雨假层可在一定程度上抑制表面泄漏电流。此外，在污秽程度较严重的地区，应增加清理电抗器表面和绝缘子表面的次数。 R0 O; ~# |" w

3.2 温升对电抗器影响8 O1 }$ @; G8 j0 x! o

对近年来系统内几起比较典型的干式电抗器事故进行了调查，发现电抗器运行温度偏高，设计选择的绝缘材料耐热等级偏低是造成故障的主要原因。4 R- y! ?

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根据对事故电抗器的温度实测和解体分析，证实多数电抗器事故都是由于运行中热点温度高，加速了聚酯薄膜老化，当引入线或横面环氧开裂处雨水渗入后加速了老化，丧失了机械强度，不能裹紧导线;当雨水多次渗入时，造成匝间短路引起着火燃烧。: p R* v; Q; X* B2 Y! H

3.2.1 电抗器运行时的温升限值, q# k7 L'' n8 x

在一定温度下，绝缘材料不产生热损坏的时间称为绝缘材料的使用寿命。大型电抗器的电流在3 500A以上。这样大的电流流过电抗器，即使电抗器的电阻很小(mΩ级)，功率也在千瓦以上。电器产品的损耗越大，运行中产生的热量就越大，在一定的条件下，电抗器的温升也就越高，而温升增高会加速绝缘材料的老化，使其失去绝缘性能，从而也会缩短电抗器的使用寿命。这说明电抗器温升的高低是保证其质量和使用寿命的重要指标，因此GBl0229-1988和IEC标准中均对电抗器正常使用条件下的温升做了专门的规定。; s, p D* h+ w/ @0 k& a

电抗器常见故障检修及维护

电抗器在系统中使用量越来越多，也是其在运行中常出现一些类似故障，一下介绍几种常见故障及处理方法。

1局部温度过高

电抗器在运行时温度过高，加速聚酯薄膜老化，当引入线或横面环氧开裂处雨水渗入后加速老化，会丧失机械强度，造成匝间短路引起着火燃烧。

造成电抗器温升原因有：焊接质量问题，接线端子与绕组焊接处焊接电阻产生附加电阻而发热。另外由于温升的设计裕度很小，使设计值与国际规定的温升限值很接近。除设计制造原因外，在在运行时，如果电抗器的气道被异物堵塞，造成散热不良，也会引起局部温度过高引起着火。对于上述情况，应改善电抗器通风条件，降低电抗器运行环境温度，从而限制温升。同事定期对其停运维护，以清除表面积聚的污垢，保持气道畅通，并对外绝缘状态进行详细检查，发现问题及时处理。

2、沿面放电

电抗器在户外大气条件下运行一段时间后，其表面会有陈雾堆积，在大雾或雨天，表面污尘受潮，导致表面泄漏电流正大，产生热量。由于水分蒸发速度快慢不一，表面局部出现干区，引起局部表面电阻改变，电流在该中断处形成局部电弧。随着时间延长，电弧将发生合并，行程沿面树枝状放电。而匝间短路是树枝状放电的进一步发展，即短路线匝中电流剧增，温度升高使线匝绝缘损坏。

为了确保户外电抗器不发生树枝状放电和匝间短路故障，涂刷憎水性涂料可大幅度抑制表面放电;端部预埋环行均流电极，可克服下端表面泄漏电流集中现象;顶戴防雨帽和外加防雨层，可在一定程度上一直表面泄露电流。

3、振动噪声故障

铁芯电抗器运行中震动变大，引起紧固件松动，噪声加大。引起震动的主要原因是磁回路有故障和制造安装时铁芯未压紧或压件松动。一般只需要对紧固件再次紧固即可。有时会遇到空心电抗器在投运后交流噪声很大，并伴随着有节奏的一阵阵的拍频，地基发热。这是韵味空心电抗器运行的强大交变磁通，给周围的钢铁构件，尤其是基础预埋件，带来交变电磁力所引起的共振和涡流并发热。这是基建设计安装的根本问题，只能停运进行彻底改造。