一起断路器弹跳引起电抗器故障的分析

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1、一起断路器弹跳引起电抗器故障的分析（广东电网有限责任公司东莞供电局广东省东莞市523000）摘要：为了保障电网安全稳定运行，在电网10kV系统中，需要经常投入并联电容器进行无功补偿，以改善电网电压。串联电抗器与并联电容器串联，可以限制电容器投入瞬间的合闸涌流和抑制系统上谐波电流，以降低操作过电压。随着东莞地区负荷的持续增长，设备投入运行年份持续增加，频繁投切并联电容器所产生的过电压使串联电抗器的绝缘强度不断下降，最终导致设备出现故障。木文对一起因真空断路器合闸弹跳产生过电压致使串联电抗器发生接地短路的故障进行分析，指出暴露问题并对串联电抗器和真空断路器的运行维

2、护提出相关的防范措施及建议。关键词：串联电抗器；断路器；弹跳；过电压串联电抗器与并联电容器串联在无功补偿回路中，通过真空断路器投入，可以抑制谐波电压放大，减少系统电压波形畸变，避免电容器受损，同时限制并联电容器的合闸涌流以满足电容器标准的要求。树脂浇注干式铁芯串联电抗器因其损耗低、体积小、便于安装、使用寿命长等特点在我局范围内得到广泛的使用。随着运行时间的增加，真空断路器多次合闸产生的过电压不断对电抗器造成不同程度的冲击，由于缺乏对电抗器可行的检测手段，无法发现电抗器潜在的缺陷隐患。木文从llOkV某电站10kV电容器组串联电抗器着火故障着手，通过检修、继保和

3、试验专业的故障分析来阐述真空断路器合闸弹跳产生的过电压是造成电抗器出现故障的主要原因，并提出相应的防范措施和运维策略。1.设备故障情况2013年08月28日值班员远控llOkV某变电站10kV#2电容器517开关由热备用转运行17分钟后，于19时11分，集控中心后台监控机报#2电容器517开关位置由合位变为分位、#2电容器启动元件动作、#2电容器事故总信号。运行人员现场检查发现#2电容器串联电抗器着火焚烧，立刻启动消防系统进行火火并汇报分部，各专业相关技术人员很快到达现场进行检查处理。现场检查发现电抗器A相上部烧毁严重，并奋放电痕迹，B相也存在不冋程度的烧伤痕

4、迹。该电抗器产品于2003年11月投入系统运行，至今运行年份达10年,故障前10kV#2电容器组517TT•关挂lOkVIM正常运行，10kV系统经消弧接地，并正常投入运行。1.现场检査情况2.1检修专业检查情况(1)测温。检修人员到达现场立刻对故障电抗器进行红外成像测温，测温结果显示故障电抗器A相上部硅钢片铁芯处温度达117摄氏度，环氧树脂浇注部分达80多摄氏度。(2)整体外观检查。故障电抗器在高温燃烧下，串联电抗器A相上部已严重烧毁，环氧树脂浇注的上部也呈烧焦状，绝缘夹件燃烧至脱落，同吋，由于设备着火，引起电抗器的上部绝缘瓷瓶高温烧伤。(3)串联电抗器绕组

5、及铁芯检查。对#2电容器组串联电抗器A相的上部烧毁部分进行仔细检査，可以看见其绕组间绝缘已严重击穿，引起匝间短路故障，在高温下从里到外严重烧毁及融化。(4)对地放电点检查。由于#2电容器组电抗器故障吋经消弧选线装置选线跳开517开关，针对保护动作情况，现场检査串联电抗器是否存在对地放电点，因此对#2电容器组串联电抗器各部位进行检查，发现A、C相只有轻微的对地放电痕迹，说明该串联电抗器未发生完全接地情况。(5)故障电抗器B、C相受损情况检查。由于该串联电抗器发生高温燃烧的故障，导致电抗器B相靠近A相侧也存在明显的烧伤痕迹，C相虽无明显烧伤状，但外表也受到浓烟熏黑

6、的情况。2.2继保专业检查情况(1)保护动作情况检查。现场检查消弧选线装置动作正确，#2电容器517开关保护只有启动，加入模拟量对不平衡电压功能进行检查，保护动作、传动开关均正确。(2)保护定值、相关开入量、压板投退情况检查。#2电容器保护定值按“07-500-00”定值单执行；过流I段:2.2/1320A,时间0.2S，过流II段：0.8/480A,时间0.5S;投不平衡电压保护，定值13.5V,吋间0.2s。(3)后台监控后台报文检查。2013年8月28日18吋54分37秒，#2电容器5177T•关由热备用转运行，#2电容器正常投入使用。2013年8月28

7、日19时11分23秒，#2电容器投入17分钟后，监控后台机报#2电容器517开关位置由合位变为分位(517开关跳闸)、#2电容器启动元件动作、#2电容器事故总信号，后台报文信息与开关实际投退情况一致。2.3试验专业现场检查情况针对设备发生的故障，试验专业人员对#2电容器组进行全面的试验检查，包括对电抗器、放电线圈、避雷器、电缆及真空断路器进行绝缘测试、耐压测试等各种专业试验，结果显示故障电抗器A相绕组及铁芯对地绝缘为0,A相绕组直阻不及格，另外#2电容器组517开关经多台仪器反复测试，回路电阻测试和机械特性测试均不及格，详细试验数据如下表所示。从上表的试验数据

8、可以看出，电抗器A相绕组直阻为215.