3.2.1電抗器運行時的溫升限值
在一定溫度下,絕緣材料不產生熱損壞的時間稱為絕緣材料的使用壽命。大型電抗器的電流在3500A以上。這樣大的電流流過電抗器,即使電抗器的電阻很小(mΩ級),功率也在千瓦以上。電器產品的損耗越大,運行中產生的熱量就越大,在一定的條件下,電抗器的溫升也就越高,而溫升增高會加速絕緣材料的老化,使其失去絕緣性能,從而也會縮短電抗器的使用壽命。這說明電抗器溫升的高低是保證其質量和使用壽命的重要指標,因此GBl0229-1988和IEC標準中均對電抗器正常使用條件下的溫升做了專門的規定。
國標之所以對電抗器的溫升做嚴格的限制,是因為溫升直接影響著電抗器所用絕緣材料的使用壽命。根據Montsinger的壽命定律,絕緣材料的熱老化與溫度有如下關系:t=Aexp(aθ)。式中:t為絕緣材料的使用壽命;A為常數,B級材料約為6.5x105;a為常數,約為0.088;9為絕緣材料的溫度。
由上式看出,對于B級絕緣材料,每當溫度增加10℃,絕緣材料的使用壽命減少一半,這就是絕緣材料的10℃定則。A級絕緣材料為8℃,稱為8℃定則。溫升是保證電抗器質量和運行壽命的重要指標,電流越大就越難滿足要求。
形成溫升的主要原因有:溫升的設計裕度取得很小,使設計值與國標規定的溫升限值很接近;還有制造的原因,如繞制繞組時,線軸的配重不夠、繞制速度過快和停機均可造成繞組松緊度不好和繞組電阻的變化。另外,接線端子與繞組焊接處的焊接電阻是由于焊接質量的問題產生的附加電阻,該焊接電阻產生附加損耗使接線端子處溫升過高。另外,在焊接時由于接頭設計不當、焊縫深寬比太大,焊道太小,熱脆性等原因產生的焊縫金屬裂紋都將降低焊接質量,增大焊接電阻。
3.2.2處理措施
處理措施:①選擇合理的耐熱等級絕緣材料、設計運行溫度更合理的干式電抗器,從根本上解決電抗器戶外運行安全性較低的問題,以增加其使用壽命。②開展有效的防紫外線老化包封的防護漆的選型和研制,從根本上杜絕樹枝狀放電的出現。③改善電抗器上部引線與線圈的密封,2)。④戴帽防止日曬或雨淋,或是搭大棚,以改善通風條件,改善電抗器運行的環境溫度。⑤改善工藝條件,提高工藝水平,改善工藝環境,減少人為因素的影響。
干式空心并聯電抗器組特點之一是由多個并聯的包封組成,但由于設計和制造工藝上的問題,會造成各包封電流密度不一致,導致運行中部分包封溫度高。現在某些廠家為了提高經濟效益,過分地提高電流密度,造成熱點溫升過大是電抗器故障的根本原因。因此,適當降低電流密度,提高絕緣耐熱等級是改善電抗器運行特性的根本措施。
3.3漏磁
3.3.1漏磁產生的原因及危害
在電抗器軸向位置有接地網,徑向位置有設備,遮欄、構架等,都可能因金屬體構成閉環造成較嚴重的漏磁問題,對周圍環境造成嚴重的影響。若在磁場范圍只有較大鐵磁物質,無閉環回路問題不大,若有閉環回路,如地網、構架、金屬遮欄等,其漏磁將感應環流達數百安培。這不僅增大損耗,更因其建立的反向磁場同電抗器的部分繞組耦合而產生嚴重問題,如是徑向位置有閉環,將使電抗器繞組過熱或局部過熱,如同變壓器二次側短路情況,如是軸向位置有在閉環,將使電抗器電流增大和電位分布改變,故漏磁問題并不能簡單地認為只是發熱或增加損耗。
3.3.2處理措施
只要消除閉合的金屬環路,如遠離金屬構架不使用金屬圍欄等,一般就可解決。較困難的是避免接地網及水泥構件中的閉環回路,應在安裝之前,核查安裝點是否存在閉環的接地網或含金眉閉環的水泥構件,合理地布置電抗器的安裝位置及接線端子位置。
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