电抗器也叫电感器，一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场，所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。电抗分为感抗和容抗，比较科学的归类是感抗器（电感器）和容抗器（电容器）统称为电抗器，然而由于过去先有了电感器，并且被称为电抗器
干式空心电抗器损坏的原因有哪些？看完你就明白了
近年来干式空心电抗器损坏频繁从损坏发生时间段上分析多为运行时间不长的设备研究人员结合多起干式空心电抗损坏案例对损坏的现象及原因进行了分析提出了措施
干式电抗器在电网中使用较普遍空心电抗优点是不会产生磁饱和问题缺点是在运行中设备周围的磁场比较强周围金属易产生涡流和形成环流及产生电磁干扰占用空间较大等适合室外使用
近年来干式电抗器在使用中损坏较多也多见报道本文将结合多起干式空心并联电抗器损坏实例对损坏的原因进行分析并提出了防范措施
1 案例
案例1
某500kV变电站某日下午15点左右变电站值班员在巡视中发现35kV 1号主变2号电抗器B相基座上熔有银白色金属防雨罩下表面有烧黑痕迹此时电抗器还在运行中查看电流电压等情况无明显异常
值班员立即报告调度经许可后将该电抗器转为冷备用状态经检查为电抗上部调匝环烧毁经返厂后修复该设备为新投设备投运时间1年左右该电抗容量为20000kvar额定电压34.5kV
图1 干抗损坏情况
案例2
某500kV变电站某日35kV 1-2L低压电抗器过流Ⅱ段保护动作跳开35kV 1-2L低压电抗器断路器录波图显示故障后870ms过流II段动作三相跳闸
35kV 1-2L低压电抗器A相上部防雨罩有烟熏痕迹第1与第2包封间一气道的引拔棒掉落地上A相电抗器下部靠内侧第1第2包封间局部有过火较重第3第4包封端部局部过火损伤较轻
图2 电抗器下部铝排（正面）
图3 电抗器下部放电痕迹
图4 下部铝排（背面）
图5 上部第一包封出现熔断及放电痕迹
观察燃烧严重的气道内部发现该气道内第1包封与第2包封表面已经烧黑其中第1包封表面向第2包封方向鼓出鼓出位置约为第1包封轴向的中部位置疑似第1包封中部位置存在故障经解体后发现第1包封中部存在匝间放电断线情况
该组设备自投运至损坏运行时间共2个月投运以来该组电抗最大运行电压为38.23kV
案例3
某500kV变电站3月1日00:12:5435kV3号低压电抗器II段过流动作时限0.5s,该组干抗断路器跳闸避雷器未动作该电抗器仅投运几天即发生损坏该电抗额定电压为34.5/kV容量为20000kvar
图6 干抗损坏情况
图7 干抗解剖情况（第8包封内侧）
案例 4
在连续发生多起电抗器损坏后对运行中的干式空心电抗进行了检查检查中发现3起干式电抗器包封引出线外部断线外部断线的电抗在运行中尚未发生任何异常之后对断线进行了补焊修复
2 原因分析
干式空心电抗器的损坏原因主要有局部温升过高匝间绝缘击穿等这些原因最终引起匝间短路形成闭合回路在电磁感应作用下产生很大的环流使铝线温度迅速升高并熔化（形成较大的熔洞或局部导线熔化）若故障点在包封中则会迅速产生火焰并向气道两侧喷出致使缺陷扩大使电抗器烧损
材料质量及工艺控制原因
电抗器设计时尽可能使导线与绝缘材料膨胀系数相近避免产生绝缘开裂通常选用铝线而不选用铜线是因为铜线膨胀系数与绝缘材料的相差较大易开裂空心电抗器采用铝线进行绕制铝线可能存在起皮夹渣毛刺等缺陷或在绕制过程中引起铝线损伤这些有可能引起运行中导线断线放电损伤匝间绝缘
目前空心电抗绕制基本采用湿法绕制即电磁线及玻璃纤维等绝缘填充材料经过未凝胶固化的环氧树脂浸润后一起绕制完成后置入高温烘炉进行固化这种方法对环境的温度湿度要求较高绕制中控制不严容易吸潮及带入杂质
若铝线焊接质量不良可引起包封局部温度过高或断线等
设计裕度
因匝间绝缘强度足以承受2倍的过电压因此电抗器投切过程中产生的过电压不是故障的原因
运行中会存在电抗器在高于额定运行电压下运行的情况（此电压低于最高系统运行电压）此时若设计时导线的电流密度选的过大将会使电抗器各包封温升升高引起整体发热若存在异常热点将可能导致匝间绝缘损坏直至电抗器损坏因此制造厂应合理选择设计裕度避免在系统电压较高下包封出现异常温升而损伤绝缘情况发生
断线的原因
断线的部位主要有包封外部引出线断线与包封内部断线包封外部断线的原因主要有运输安装过程中导线被碰损或导线焊接质量不良引起包封内部断线的原因可能为导线夹渣起皮在运行中局部过热而熔断或导线匝间绝缘不良在运行中匝间放电而使导线受损直至断线
因电抗器为多根导线并绕结构断线后电抗器各包封导线中的电流将重新分配根据制造厂的计算结果,断线1根导线后剩余导线中某根导线电流值将变为正常时的1.2倍因发热量与电流的平方成正比则发热量变为原来的1.44倍可见断线后个别包封将出现温升异常升高包封温升异常升高后将使匝间绝缘迅速劣化引发电抗损坏
3 结论
1）从制造厂角度考虑电抗器制造过程中应加强工艺控制避免导线夹渣毛刺焊接质量不良等发生合理设计电抗器温升水平从根本上杜绝电抗器损坏发生
2）在运输及安装过程中应特别关注各包封引出线及调匝环（若有）避免误碰引起导线或绝缘损伤
3）由于干式空心电抗器为免维护设备预防性试验规程中对干式电抗器的试验项目为阻抗测量（必要时）红外测温（1年或必要时）目前,已要求定期开展干抗红外测温但仅能测试到干抗外部包封温度很难发现干抗内部包封的温度异常情况
4）目前已要求定期开展直流电阻测试判断依据主要根据所测电阻值与出厂值的偏差推算并联导线中是否存在断线及断线的根数结合制造厂的计算, 通常导线断线1根直流电阻偏差接近1%并结合纵向横向比较进行判断以提高判断的准确性实践证明可有效发现断线情况
另外在维护中需要加强电抗器外部引线断线的检查发现断线时应及时补焊并且还需要积极寻找其他更有效的电抗状态检测手段
原标题干式空心电抗器损坏原因分析及防治措施
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