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電抗器保護用避雷器運行故障原因分析及解決方式

來源:網絡    發布于:2012-3-20 13:12:38    點擊:71    品牌:登瑞電氣    【進入產品中心

在預試工作中,發現很多補償電抗器CVT保護用避雷器嚴重損壞,現將避雷器損壞的原因及危害進行分析,制定整改措施,保障CVT的安全運行。

1故障情況

220kV變電站進行220kVII母線CVT預試時,試驗人員(用2500V搖表)發現A相中間變壓器的X端絕緣電阻為零。次日發現另一座變電站的220kV母線CVT預試時三相中間變壓器的X端絕緣電阻AB兩相為零,C相只有1MΩ。

測量X端絕緣電阻時,解開X端接地,如果避雷器損壞,電流可以通過避雷器入地,因此初步認定是避雷器擊穿造成的,隨后廠家技術人員認可了這一判斷,并對該避雷器進行了更換;同時避雷器尾端從內部直接接地改成并聯至X端,在外部接地。

 

2原因分析

經了解,該避雷器是作為抑制CVT內部鐵磁諧振而采取的一種保護措施。與避雷器并聯的補償電抗器具有線性的阻抗。當CVT正常運行時,該電抗器上的壓降會隨著二次負荷的大小不同有所變化,但一般不超過700V。如果發生了鐵磁諧振,中間變壓器鐵芯飽和,流過中間變壓器一次繞組和補償電抗器的電流會迅速增加,使電抗器上的壓降超過避雷器的動作電壓,避雷器導通,將電抗器切除,改變回路參數,達到消除鐵磁諧振的目的。

分析避雷器損壞的原因,有以下三種。

由于CVT運行時多次發生鐵磁諧振,造成補償電抗器兩端電壓升高,使避雷器承受較高的電壓,造成該保護避雷器損壞。然而如果是鐵磁諧振造成的,一組三相同時發生諧振的幾率很小。

測量中間變壓器一次繞組絕緣電阻時,將二次繞組開路,X端打開不接地,而避雷器的尾端在油箱內部有效接地

采用2500V搖表在X端加壓測量時,在X端加直流電壓2500V,由于電抗器為感性,保護避雷器的首端電壓U近似等于2500V。而該金屬氧化物避雷器的額定電壓僅為800V,測試時可能損壞該保護避雷器。于是,對相同型號的完好避雷器進行了測試。

從上述試驗結果可以看出,用搖表是不會對避雷器造成損害的。這是因為,雖然2500V搖表的電壓,已經足以讓避雷器處于導通狀態,但其輸出電流非常有限,只有2mA,不能積累足夠的能量使閥片擊穿。

做測量分壓電容的介損和電容量試驗時。做預試時常采用常規法和自激法測量分壓電容的電容量和介損,以下分別分析不同接線試驗方法對避雷器的影響。

常規法測量,即測量C1C2串聯后的電容和介損,采用正接線,在U端加壓10kV,δ端取信號(近似于接地),將二次繞組開路,X端打開不接地,而避雷器的尾端接地。

U端加壓10kVC1C2串聯,U端電壓UaC1U/C1+C2)≈3kV。中間變壓器二次開路,電抗器的尾端X懸空不接地,已知避雷器的阻抗較大;所以中間變壓器的一次繞組可以近似于短路,電壓基本上全部加在避雷器上。

電壓U‘為A端電壓,大約為3 kVZX為中間變壓器二次開路時的一次繞組的等效阻抗,阻值小;Z為避雷器的等效阻抗,阻值較大。

因一次繞組的空載阻抗ZXU一定值,介損試驗時避雷器首端L電壓由避雷器的阻抗Z決定,當Z→∞時,UL=U3kV。使避雷器承受接近3kV的工頻電壓,對保護避雷器具有很大的破壞作用。

采用自激法測量。采用自激法測量分壓電容C1C2的介損和電容量時,在輔助繞組dadn施加電壓,利用中間變壓器的電磁感應,在中間變一次側感應出3kV的高壓,此電壓就是施加在分壓電容C1C2上的試驗電壓,而此時X端是接地的,與CVT運行時的接線方式一致。補償電抗器保護用避雷器的損壞原因有兩個:一是CVT結構上的原因,試驗時避雷器始終在回路中,因而多次承受試驗高壓,導致擊穿;二是試驗采用常規法接線使得避雷器承受高壓。建議加強廠家與試驗人員溝通,生產的設備要滿足現場試驗的需要,同時在做CVT試驗前,試驗人員要認真分析設備結構,對不同試驗接線進行驗算,使得試驗安全高效。

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