本文敘述了干式鐵心串聯(lián)電抗器產(chǎn)品的應(yīng)用，介紹了串聯(lián)電抗器在運行中常出現(xiàn)的幾點問題，其中包括串聯(lián)電抗器引線接頭燒毀、有分接電抗器燒毀分析、電抗器選擇不當而燒毀、繞組匝間短路而燒毀、電抗器溫升設(shè)計不合理而損壞、電抗器噪聲過大而影響運行和電抗器絕緣距離小而擊穿等問題。
串聯(lián)電抗器一般串聯(lián)在高壓電力電容器或電容
器組回路中，其主要作用是抑制高次諧波，減少網(wǎng)絡(luò)電壓波形的畸變，限制電容器在分相切投時的涌流。
串聯(lián)電抗器在運行中常出現(xiàn)的問題與解決方法如下。
（1）串聯(lián)電抗器引線接頭燒毀。
在電網(wǎng)中運行中，經(jīng)常出現(xiàn)串聯(lián)電抗器引線接頭燒毀的現(xiàn)象。即外絕緣、各相出線端子與引出銅排連接處灼傷明顯，某相負荷側(cè)引線端子燒熔脫落。電容器完好無損，對電抗器進行相關(guān)試驗，未發(fā)現(xiàn)異常。經(jīng)分析認為繞組與引線連接不良，在運行中，由于振動產(chǎn)生繞組與引線連接松動，接觸電阻偏大，電容器組合電抗器投入運行后端子連接處異常發(fā)熱，導致接觸電阻進一步變大，惡性循環(huán)后連接處溫度急劇上升，高溫致使端子燒損并拉弧引起相間短路。
應(yīng)在設(shè)計電抗器中要考慮避免繞組與引線連接處因接松動引線燒毀現(xiàn)象。如在設(shè)計時使用螺栓連接，要考慮防止螺栓轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生虛接，或用銅排與銅排連接。
（2）有分接電抗器燒毀分析。
有分接電抗器是指在繞組上抽出一個或兩個分接頭，使電抗器可以當成兩臺或三臺不同容量的電抗器使用。電抗器在運行中，由于安裝時把電抗器引線接頭接錯，使電容器檔位與電抗器上的檔位不匹配，電抗器不能有效地濾掉高次諧波，起不到電抗器應(yīng)有的作用，并使電抗器在分接段線匝電密升高數(shù)倍，溫升達到幾百 K，鐵心磁密飽和，從而使電抗器繞組燒毀。
在使用說明書和外形圖中應(yīng)注明安裝方法?，F(xiàn)場安裝人員一定要細心，避免安裝錯誤和松動現(xiàn)象。
（3）電抗器選擇不當而燒毀。
并聯(lián)電容器用串聯(lián)電抗器主要是為了降低電力電容器組在投切過程中的涌流倍數(shù)和抑制電網(wǎng)的高次諧波。
如果電抗器參數(shù)選擇不當，將使諧波放大，電抗器上的電流和電壓增大，使銅導線過熱，繞組上的絕緣層老化擊穿，出現(xiàn)短路而燒毀。為了使電抗器在電網(wǎng)內(nèi)充分發(fā)揮效益，要求用戶首先做到較準確地選擇電抗器的百分值。選擇原則應(yīng)該是使所在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)占比例最高的諧波分量的相應(yīng)總電抗值接近于零，也就是應(yīng)該使該次諧波分量的感抗和容抗接近相等，則要滿足關(guān)系式xL ＞xc/n2：如系統(tǒng)中以 5次諧波為主，則 xL ＞ xc/52 ＝0.04xc；如系統(tǒng)中以 3 次諧波為主，則 xL ＞xc/32＝0.11xc。在實際應(yīng)用中如主要為5次及以上的諧波，常選用電抗值為（5%～6%）xc 的串聯(lián)電抗器；而如主要為了限制 3 次及以上諧波，常選用電抗值為
12%～13% ）xc 的串聯(lián)電抗器。
需注意是 xc 和 xL 不能恰好相等，以防產(chǎn)生電磁諧振，導致產(chǎn)生過電壓。一般來說，選擇電抗器的感抗較容抗稍大即可。這樣既避開了諧振點，又抑制了諧波。
因此，這就要求用戶對所在網(wǎng)絡(luò)含有的高次諧波分量的類型和數(shù)量有一個較詳細的了解。需經(jīng)過測試，獲得有關(guān)諧波分量的參數(shù)。
（4）繞組匝間短路而燒毀。
在電抗器生產(chǎn)過程中，由于銅導線絕緣介質(zhì)破損或繞組纏繞過程中使銅導線絕緣介質(zhì)破損，再經(jīng)過在電路中長期運行，使局部絕緣介質(zhì)嚴重破壞，導致局部匝間短路，形成大電流，繞組局部過熱而燒毀。因此，無論在銅導線外觀檢查上，還是在繞組纏繞上，都要對銅導線仔細檢查和纏繞，防止導線絕緣層破壞，出現(xiàn)匝間短路而燒毀。
（5）電抗器溫升設(shè)計不合理而損壞。
電抗器在溫升設(shè)計時要考慮以下幾方面因素：
① 組和鐵心平均溫升要符合標準，數(shù)值小于 90 K。
② 要考慮繞組和鐵心最熱點溫升，熱點溫升與絕緣材料的關(guān)系。
③ 要考慮漏磁對電抗器的影響和整體結(jié)構(gòu)對溫升的影響。
（6）電抗器噪聲過大而影響運行。
電器設(shè)備的噪聲是不容忽視的技術(shù)指標，鐵心串聯(lián)電抗器也不例外。中華人民共和國電力行業(yè)標準 DL462 －1992 對噪聲有明確的規(guī)定，如表 1 所示。
噪聲指標的高低標志著制造廠的設(shè)計能力和工藝水平。鐵心串聯(lián)電抗器噪聲的主要噪聲源是鐵心，即硅鋼片的磁滯伸縮受其材質(zhì)及緊固鐵心應(yīng)力的影響，鐵心中的磁通與流過繞組的電流之間是非線性關(guān)系，這種非線性感抗是由鐵磁材料的性質(zhì)形成的，而不是由熱效應(yīng)形成的。產(chǎn)品設(shè)計選擇的磁通密度越高，噪聲必然也就越大，高次諧波分量也就越多。對于帶有氣隙的鐵心串聯(lián)電抗器，每柱有若干個鐵心餅，噪聲指標就更顯得重要了，所以有必要降低噪聲，方法如下。
1）硅鋼片的材質(zhì)是影響噪聲的重要因素?？梢詮慕档痛琶軄斫档驮肼?，但要注意不要降低磁密太多，否則大大增加制造成本。一般磁密控制在0.8～1.2 T。還可以使用磁質(zhì)伸縮小的優(yōu)質(zhì)硅鋼片，降低產(chǎn)品的噪聲。
2）改進鐵心的加工工藝及鐵心組裝工藝來降低產(chǎn)品的噪聲。要求在鐵心加工時硅鋼片要平整，減少硅鋼片邊緣毛刺。在鐵心組裝時，沖片之間要壓緊和把沖片用粘接膠或環(huán)氧膠黏結(jié)在一起，可降低噪聲。
3）增加繞組的散熱風道，即增大散熱面積，從而取消電抗器的冷卻裝置，也就消除了冷卻裝置帶來的噪聲。
4）認真選取電抗器的電抗率和電抗值，也可降低電抗器運行中的噪聲。當電抗器的電抗值選擇不當，使部分高次諧波不能濾掉，鐵心中主磁通發(fā)生畸變，電抗器噪聲增大。所以要準確選取電抗器的電抗值，在生產(chǎn)中使電抗器的電抗值偏差在標準要求范圍內(nèi)。總之，如果噪聲過大，會使緊固件斷裂，鐵心多點接地而溫升過高，電抗器引線松動而燒毀等等不良后果。
5）電抗器絕緣距離小而擊穿。
電抗器在設(shè)計時也要考慮繞組、進出引線等帶電體與鐵心、夾件等接地端和進出線端子間的安全距離。在中華人民共和國電力行業(yè)標準 DL462 － 1992 對帶電部分與地的電氣距離有明確的規(guī)定如表 2 所示。
在設(shè)計中如果絕緣距離達不到標準要求，電抗器在運行中就可能會出現(xiàn)帶電體之間和帶電體與地之間出現(xiàn)放電現(xiàn)象，經(jīng)過長時間放電電抗器絕緣層就會被破壞，致使電抗器燒毀。
經(jīng)過對串聯(lián)電抗器在電網(wǎng)中運行常見故障闡述，可以引起大家在生產(chǎn)和運行電抗器中質(zhì)量的重視。在生產(chǎn)電抗器時通過設(shè)計和工藝保證產(chǎn)品質(zhì)量；在電抗器安裝和運行中要按照安裝運行操作規(guī)程執(zhí)行，避免運行不當而損壞電抗器。
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