一起干式鐵心串聯(lián)電抗器噪音異常的現(xiàn)象分析

1、一起干式鐵心串聯(lián)電抗器噪音異常的現(xiàn)象分析楊建立，常會(huì)軍，武成章（河南許繼電抗器有限公司）引言2006年，配套電容器公司反映，我公司供給天津變電站的三套10KV無功補(bǔ)償裝置中的干式鐵心串聯(lián)電抗器，其中一組電容器所配電抗器噪音異常，鐵心發(fā)熱嚴(yán)重，需進(jìn)行處理。事故現(xiàn)象現(xiàn)場用紅外測溫儀及聲級(jí)儀對(duì)電抗器做了測試，發(fā)現(xiàn)電抗器表面溫度正常，為87C,上鐵軛溫度很高，達(dá)到132C。電抗器整體噪音為76dB。而其余也是正在運(yùn)行的兩臺(tái)同型號(hào)電抗器溫度和噪音都正常。隨后該電容器組退出運(yùn)行，經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)鐵心柱內(nèi)涂刷用于固定鐵心餅的樹脂已經(jīng)開裂，并出現(xiàn)發(fā)黑碳化現(xiàn)象。用于整體固定的上下拉螺桿兩端的雙螺母也有幾個(gè)脫落，可見

2、電抗器整體振動(dòng)幅度很大。3、事故原因分析針對(duì)事故現(xiàn)象值班人員調(diào)出當(dāng)時(shí)的電抗器運(yùn)行數(shù)據(jù)，并對(duì)電容器組的配置做了詳細(xì)的了解，分析出引起此次事故的成因。電容器公司供給用戶的電容器組容量為3000kvar,配5%電抗率的電抗器，電抗器型號(hào)為CKSC-150/10-5，不帶調(diào)容抽頭。用戶在使用時(shí)，由于線路不需要這么多的電容補(bǔ)償，在電容器組接線時(shí)，只使用了2000kvar的電容器組，由于鐵心電抗器不帶調(diào)容抽頭，電抗器仍然全容量投入運(yùn)行。電抗器本體的參數(shù)如表1所示，10KV電容器組容量為2000kvar,其參數(shù)見表2。表1電抗器參數(shù)額定端電壓V額定電流A額定電感mH基波下的電坑值Q3181576.452.0

3、25表210KV電容器駔參數(shù)額定端電壓KV額定電流A額定電容mF基波下的容坑值Q11/V31050.05360.48按照此配置計(jì)算，在相電流為105A時(shí)，電抗器的實(shí)際容量僅為67kvar，電抗率為3.35%。電抗器在低于額定電流下運(yùn)行，反而產(chǎn)生如此大的噪音，只可能在某次諧波下發(fā)生了諧振，而電抗器的電抗率為3.35%時(shí)離5次諧波的諧波的諧振點(diǎn)接近。理論上，在5次諧波的作用下，電抗器的額定電抗值為：2.0250 x5=10.1250電容器組的容抗值為；60.480=5=12.0960電抗器標(biāo)準(zhǔn)JB/T5346-1998串聯(lián)電抗器要求，電抗器的電抗值誤差范圍為0+10%,電容器標(biāo)準(zhǔn)GB/T11要求電

4、容器組的電容值誤差范圍為0+10%。在實(shí)際制作過程中，我公司一般按照+5%，設(shè)計(jì)產(chǎn)品，電容器廠家大概也是如此，從電容器廠家的出產(chǎn)檢驗(yàn)銘牌上也可以看出。所以，實(shí)際運(yùn)行的產(chǎn)品在5次諧波下的電抗值為：10.1250 x1.05=10.630電容器的容抗值為：12.096=1.05=11.520從上面的結(jié)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，兩者可能相等，這就造成兩者在5次諧波下的串聯(lián)諧振。從而在母線在很小的5次諧波電勢下，產(chǎn)生很大的5次諧波電流，造成電抗器的鐵磁諧振，引起上述現(xiàn)象。分析完后，在現(xiàn)場人員的配合下，又分別投入3000kvar的電容器組以及1000kvar的

5、電容器組做了比較。從電流監(jiān)視上面也可以看出；投入3000kvar的電容器組，其平均電流為156A；投入1000kvar的電容器組，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(dá)到124.5A。所以其中至少有15A以上的等價(jià)5次諧波電流，而5次諧波電流是造成鐵心鐵磁共振的直接原因。結(jié)束語從以上分析可以看出，3000kvar的電容器組，配置5%的電抗率的鐵心電抗器，不能直接將電容器組的容量改為2000kvar，因?yàn)檫@樣使電容器組和電抗器易處于5次諧波下的串聯(lián)諧振狀態(tài)。此次出現(xiàn)這種情況，是一種偶發(fā)事件，為解決該問題，我公司建議，該電抗器返廠維修。天津某變電站所訂三套無功補(bǔ)償裝置，以后不能運(yùn)行于2000kvar容量；如需調(diào)節(jié)容量運(yùn)行，用戶應(yīng)配置帶