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1、10kV电容器组电抗器烧毁事故分析摘要】串联电抗器对10kV电容器组及电力系统的稳定运行有着不可缺少的作用，一旦发生烧毁事故会造成巨大损失。本文表达了串联电抗器的重要作用，并从具体烧毁事故着手，分析介绍了10kV电容器组电抗器烧毁的原因，并提出几项对策，以期能够防止电抗器烧毁事故的发生，保证电力系统的平安运行。【关键词】电抗器;烧毁;对策1.引言并联电容器是国内广泛采用的无功补偿设备，有助于稳定电压、降低电能的损失、确保电力系统的平安运行。实际使用并联电容器时，会出现电容器的合闸涌流及谐波放大的问题，引起电流的突然增大，损坏电器元件，危害电力系统的稳定。为防止出现此类问题，主要采取串联电抗器的
2、措施。因此，电抗器在电力系统中具有不可缺少的作用。但实际运用中，电抗器会不断遭受合闸涌流的冲击，加快其绝缘介质的老化、劣化，减少其使用寿命，阻碍其正常运行，最终发生烧毁事故，大大影响电网的稳定运行。本文在对电抗器烧毁事故进行分析后，列举了些许主要的事故原因，并提出相关对策，来改善10kV电容器组电抗器经常烧毁的状况，确保电网的平安、可靠供电。2.串联电抗器对10kV电容器组的重要作用2.1可防止涌流纯电容回路在实际投入切换时，因电容电压不能突变的原因，极有可能出现非常大的涌流。涌流会损坏电容及回路中的断路器、接触器等重要的电器设备。而事实证明，在电容回路中串入电抗器，可以使电流不能突变。所以在
3、10kV电容器组中，串联电抗器可有效防止涌流的出现，限制电流的突然增大，保护电器设备。2.2可防止谐波放大并联电容器在负载电路中会出现并联谐振。电力系统中，各种用户设备等非线性负荷越来越多，会使电压电流发生波形畸变，产生很多谐波。如果电路中谐波电流的频率与谐振点一致，就会被强烈放大。通过串入电抗器，可以改变电感量进而控制串联支路的谐振点，那么大于谐振点频率的谐波的回路就呈感性，不会与负载电路形成并联谐振，防止发生谐波放大的现象，也不会出现因电容器组的谐波电流放大而导致电容器过流、发热异常、损坏等影响电网平安运行的故障。图1电抗器着火烧毁后图片3.10kV电容器组电抗器烧毁事故简介2021年，1
4、10kV河窖变电站11C、12C、21C电容器组的串联电抗器相继发生起火燃烧事故，开关跳闸事故，电抗器为西安西变干式变压器生产的CKTSC-480360/10-6%型树脂绝缘干式铁芯串联电抗器。因电抗器无法进行修复，必须停电更换，严重影响了电力的供应，造成巨大的损失。从电抗器烧损的情况来看，它的铁芯因过热严重，外表呈现黑色如图1所示。另外，火焰是从电抗器铁芯处向外延伸燃烧的，并且电抗器绕组外表面无放电和发热的痕迹。所以推测事故原因，因铁芯过热严重，到达绕组环氧树脂浸渍玻璃纤维的着火点，发生电抗器烧毁事故。统计近年的10kV电容器组电抗器烧毁事故分析报告，通过参考相关文献，可以得出10kV电容器
5、组电抗器烧毁事故原因有很多，上述事故中的铁芯过热严重只是其中的一个方面。而且发现，电抗器的平安运行和使用寿命的主要影响因素是温升，即电抗器的各个部件高出环境的温度。电抗器发热主要是电抗器绕组的电阻损耗。损耗大，发热量高，绝缘介质就容易发生损坏、老化。同时，绝缘介质受损会引起匝间短路，造成电流剧增，加剧温升，造成电抗器烧毁事故。具体事故原因分析如下文。4.电抗器烧毁原因分析4.1电抗器质量不佳局部厂家为了利益，将10kV电容器组电抗器的温升裕度、绝缘、过流等设计的不符合标准要求。一旦电抗器的平安裕度不够，能承受恶劣工况的能力就低，极易出现烧毁事故;因局部制造工艺不过关，电抗器的材质不均匀、绕组电
6、阻也不均匀，极易造成运行中电抗器内部的发热不均，导致局部过热，发生烧毁事故。另外，使用的绝缘材料耐热等级偏低，极易造成过热鼓包和绝缘介质损坏，在合闸涌流的连续冲击下，会引起薄弱点匝间短路，增大电抗器绕组电流，形成贯穿性放电，使绝缘层加热到着火点进而起火，烧毁电抗器。4.2电抗器选型不当而烧毁大局部10kV并联电容器采用的串联电抗器均为6%的电抗率。假设电抗器选型不当，就会使谐波强烈放大，增加电抗器的电流和电压，使铜导线过热严重，绕组上的绝缘层老化，出现匝间短路，导致发生电抗器的烧毁事故。4.3电抗器运行环境恶劣大多数10kV电容器组电抗器的冷却方式为空气自然冷却。如果电抗器运行环境的通风散热状
7、况不好，会造成散热不良。另外，运行多年的电抗器会出现风道不畅、被异物堵塞的状况，极易造成散热不良。这两种情况都会引起电抗器的散热效率低，局部温度过高，极易导致10kV电容器组电抗器烧毁。而在户外条件下，电抗器运行一段时间后，其外表会有污物积淀，绝缘涂层也会发生老化。这损害了热量的扩散，会出现电抗器发热不均。同时，在雨雾天气时，电抗器的电场集中区域将水分很快的蒸干，进而形成局部电弧，导致局部温升过高，损坏绝缘介质，形成匝间短路。4.4铁芯过热严重铁芯过热是由于10kV电力系统中存在高频谐波。谐波注入电抗器绕组后，导致铁芯磁滞和涡流损耗的激增，进而导致铁芯严重过热。另外，近年来城网的电压调整设备、
8、照明设备等非线性负荷越来越多。这都加剧了电压、电流的波形畸变，产生很多谐波，造成严重的谐波污染。谐波的放大，造成10kV电容器组电抗器的发热量加大，加速聚酯薄膜老化，造成匝间短路，引起着火燃烧事故。4.5电抗器引线接头烧毁在电网运行过程时，串联电抗器引线接头烧毁事故经常发生。在运行中，由于10kV电容器组电抗器振动，引起绕组与引线连接的松动，使接触电阻偏大，进而导致端子连接处的温度急剧上升。高温导致端子烧损，引起相间短路，造成电抗器烧毁事故。4.6相关保护功能不完备10kV电容器组都是整体配置保护，主要包含电流保护、过压保护、过电流保护和欠压保护。这些只能测量电压和电流的基波，不能反映谐波的变
9、化，无法及时、正确地提供电抗器保护。无法测量谐波电流，一旦谐波电流过大，会使电抗器介质损耗大大增加，温升增高，大大降低电抗器的使用寿命，甚至造成电抗器烧毁事故。5.电抗器烧毁事故对策1在10kV电容器组电抗器实际运行过程中，应严格按照变电站设计标准要求及电抗器的使用要求，选用质量过关、参数适宜的电抗器。如果在安装、调试或验收过程中，发现任何不符合要求之处，立即进行更换电抗器。使用螺栓连接或铜排与铜排连接，有效防止出现接线松动的情况。从源头上防止电抗器烧毁事故的发生。2改善电抗器的运行环境，使其能良好通风散热。加强10kV电容器组电抗器的维护检修工作。在停电检修期间，清理、清洁电抗器外表面及各通
10、风气道内积聚的污垢、异物，保证空气自然冷却效果、防止绝缘击穿。重点检查电抗器的接线端子与外接母线的连接处。在对干式空心电抗器检修时，还应进行全面检查各个包封层外表的开裂情况、是否存在鼓包及树枝状爬电现象。更换包封外表开裂严重的电抗器;对包封外表轻微开裂的电抗器进行涂料处理。3加强电抗器的巡视。将10kV电容器组电抗器作为重点巡视设备，特别在负荷顶峰期，更要增加电抗器巡视和红外测温的次数，防止电抗器烧毁事故的发生。可能的话，实行在线监测电抗器温度，时刻监视其外表温度;监测电容器组接入母线处的谐波情况，进行谐波治理。6.结束语文章分析介绍了电抗器烧毁事故发生的原因，可以发现主要是因为散热不均，造成局部过热，致使电抗器烧毁，另外，电抗器的质量及谐波电流的影响也很大。所以针对主要原因，改善10kV电容器组电抗器的质量、散热及加强监测外表温度及谐波情况，可以有效防止电抗器烧毁事故的发生。参考文献【1】李小伟.电容器组串联电抗器烧毁的原因分析与建议J.广西电力，20211：62-64.【2】GB50227-2021?并联电容器装置设计标准?S.【3】孔宁，尹忠东，王文山.电抗器的可控调节J.变压器，2021，485：33-38.