一❣❦❧♡۵、簡 述

近年來✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅，很多配套電容器公司經常反映供給某某變電站的三套10kV 無功補償裝置中的干式鐵心串聯電抗器☾☽❄☃，其中一組電容器所配電抗器噪音異常❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣，鐵心發熱嚴重♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，需進行處理☾☽❄☃。

二✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅、事故現象

現場用紅外測溫儀及聲級儀對電抗器做了測試❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣，發現電抗器繞組表面溫度正常㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦，為87℃✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴，上鐵軛溫度很高♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，達到132℃⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓。電抗器整體噪音為76dB❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰。而其余也是正在運行的兩臺同型號電抗器溫度和噪音都正常ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ。隨后該電容器組退出運行⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，經檢查㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦，發現鐵心柱內涂刷用于固定鐵心餅的樹脂已經開裂⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，并出現發黑碳化現象✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥。用于整體固定的上下拉螺桿兩端的雙螺母也有幾個脫落✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅， 可見電抗器整體振動幅度很大㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉。

三ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ、事故原因分析

針對事故現象值班人員調出當時的電抗器運行數據☾☽❄☃，并對電容器組的配置做了詳細的了解❣❦❧♡۵，分析出引起此次事故的成因①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯。電容器公司供給用戶的電容器組容量為3000kvar⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾， 配5％電抗率的電抗器ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ， 電抗器型號為CKSC-150/10-5✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴，不帶調容抽頭☈⊙☉℃℉❅。用戶在使用時⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤，由于線路不需要這么多的電容補償㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂， 在電容器組接線時☈⊙☉℃℉❅，只使用了2000kvar 的電容器組㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉，由于鐵心電抗器不帶調容抽頭✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥， 電抗器仍然全容量投入運行❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣。 電抗器本體的參數如表1 所示☾☽❄☃，10kV 電容器組容量為2000kvar⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，其參數見表2☈⊙☉℃℉❅。按照此配置計算ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，在相電流為105A 時❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣，電抗器的實際容量僅為67kvar❣❦❧♡۵，電抗率為3.35％ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。電抗器在低于額定電流下運行⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤，反而產生如此大的噪音⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，只可能在某次諧波下發生了諧振ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ， 而電抗器的電抗率為3.35％時離5 次諧波的諧振點非常接近⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ。

理論上⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，在5次諧波作用下㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦，電抗器的額定電抗值為：2.025Ω×5＝10.125Ω 電容器組的容抗值為：60.48Ω÷5＝12.096Ω,電抗器標準JB/T5346-1998 《串聯電抗器》要求㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦，電抗器的電抗值誤差范圍為0～+10％㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦，電容器標準GB/T11要求電容器組的電容值誤差范圍為0～+10％⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。在實際制作中①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯，我公司一般按照+5％設計產品㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦，電容器廠家大概也是如此⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，從電容器廠家的出產檢驗銘牌上也可以看出ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ。

所以⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，實際運行的產品在5次諧波下的電抗值為：10.125Ω×1.05＝10.63Ω,電容器組的容抗值為：12.096Ω÷1.05＝11.52Ω,從上面的結果可以看出☾☽❄☃，電容器和電抗器在5次諧波下的電抗值非常接近♀☿☼☀☁☂☄，考慮制造誤差웃유ღ♋♂，兩者可能相等⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，這就造成了兩者在5次諧波下的串聯諧振⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，從而在母線在很小的5次諧波電勢下☾☽❄☃， 產生很大的5次諧波電流❣❦❧♡۵，造成電抗器的鐵磁諧振✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥，引起上述現象㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦。

分析完后⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤，在現場運行人員的配合下❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣，又分別投入3000kvar 的電容器組以及1000kvar 的電容器組做了比較⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。從電流監視上面也可以看出：投入3000kvar的電容器組웃유ღ♋♂，其平均電流為156A웃유ღ♋♂；投入1000kvar的電容器組⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，其平均電流為54A☈⊙☉℃℉❅，而且噪音正常♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃。而投入2000kvar 的電容器組的平均電流達到124.5A❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰。所以其中至少有15A 以上的等價5次諧波電流⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，而5次諧波電流是造成鐵心鐵磁共振的直接原因❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰。

4 結束語

從以上分析可以看出㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦，對于3000kvar的電容器組☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；，配置5％的電抗率的鐵心電抗器㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦，不能直接將電容器組的容量改為2000kvar⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，因為這樣使電容器組和電抗器易處于5次諧波下的串聯諧振狀態✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅。

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高壓電抗器種類：干式空心串聯電抗器㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉、干式空心限流 電抗器㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦、干式空心濾波電抗器ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ、干式鐵心串聯電抗器❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣、干式鐵心起動 電抗器ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。