電容器組電抗器著火原因分析及防范措施

李抗震

(國網山東省電力公司檢修公司，山東 濟南 250021)

1 事故發生經過

2014-09-06T05:55，某500 kV變電站2B號電容器組投入運行。08:05左右，巡視人員發現該電容器組空心電抗器A相上端內有亮光出現；不久起火燃燒，巡視人員立即手動切除了該電抗器。

該電抗器燒毀前，二次保護無動作，故障錄波器沒有記錄，斷路器沒有動作，避雷器放電計數器沒有動作。2B號電容器組運行過程中，后臺記錄當時電壓為37.5 kV，電流為893 A。

2 空心電抗器參數

發生故障的空心電抗器的生產日期為2012年9月，為單相、戶外、平裝式電抗器，型號為CKDGKL-35-2400/2880-12W，具體參數如表1所示。

表1 電抗器參數

3 試驗及檢查情況

3.1 試驗情況

(1) 直流電阻測試。采用QJ-44直流雙臂電橋，在28 ℃環境溫度下進行，其結果如表2所示。

表2 直流電阻測試值

(2) 電抗測試。采用2840電橋，在28 ℃環境溫度下進行，其結果如表3所示。

表3 電抗測試值

(3) 損耗測試。采用2840電橋，在28℃環境溫度下進行，其結果如表4所示。

表4 損耗測試值

(4) 用雷電沖擊試驗替代繞組匝間絕緣測試。采用雷電沖擊試驗系統，在28 ℃環境溫度、40 %相對濕度下進行，其結果如表5所示。

表5 雷電沖擊試驗結果

上述試驗表明，電抗器B，C相試驗結果都合格，而A相卻由于燒壞未能通電做試驗。

3.2 檢查情況

(1) 檢查外觀發現電抗器A相上部燒毀；B，C相無異常。

(2) 將電抗器A相的每個包封逐一進行解體，檢查其內部情況。A相第1，2，3，4，5，6包封上端存在明顯燃燒的痕跡;第6，7包封上端有少量導線短路；第8包封上端短路匝數最多，損壞最嚴重；第9包封上端有少量導線短路，短路點處從上到下存在燃燒熏黑現象。

4 故障原因分析

解體電抗器A相的每個包封時，發現第6，7，8，9包封相聯點上部靠進線端子處都存在匝間短路現象，其中第8包封短路匝數最多、損壞最嚴重，其他包封損壞都不大；各包封中下部的導線絕緣薄膜完好，無老化、過熱情況。由此可以說明A相匝間短路點在第8包封上部，其余地方受該點影響，隨故障擴大而發生短路。因此，可排除A相故障是由于熱老化引起的。

綜上所述，造成電抗器A相燒毀的原因為：制造電抗器所用的某根導線絕緣薄膜存在質量瘕疵，并且有匝間重迭。電抗器投運后會承受合閘涌流和投切過電壓，此時電抗器匝間電壓會很高，而在導線絕緣薄膜薄弱點處造成電壓擊穿。因運行中電壓波動(因系統有諧波存在，電壓波動比工頻時更大)，在擊穿點處會不時出現重擊穿，長期作用下會使相鄰2匝導線因絕緣完全破壞而連通，造成匝間短路，最終導致A相電抗器起火燒壞。

因此，A相電抗器的損壞是由于所用導線絕緣薄膜存在絕緣薄弱點并且匝間重迭導致絕緣擊穿，存在一定的偶然性。

5 原因總結及防范措施

分析近年來電抗器出現的幾次閃絡或著火現象，原因有以下3點：

(1) 包封端部絕緣降低，造成沿面閃絡；

(2) 包封至米字架上連接引線焊接不良，造成運行時有打火現象；

(3) 包封內部繞組絕緣狀態不良，有絕緣薄弱點，造成運行時有局部放電現象。

針對以上原因，制定防范措施如下。

(1) 加強設備巡視，密切關注設備有無異音、底部有無脫落物、層間撐條有無下落、設備本體及線夾等部位有無發熱變色痕跡。

(2) 設備停電時，進行電抗器直阻及電抗值測量。重點檢查電抗器繞組引線與米字架焊接是否有不牢固現象。對外包封進行PRTV涂刷工作，對其他包封進行端部PRTV涂刷工作，對包封間通風道采用鼓風方式進行清理。對間隔內的斷路器加強檢查試驗，確保性能完好。