干式電抗器周圍發(fā)熱原因及解決

1、干式電抗器周圍發(fā)熱原因及解決500kV柏泉變電站，某端子箱接地引下線經(jīng)紅外診斷發(fā)現(xiàn)， 發(fā)熱 152 度。為徹底消除設備發(fā)熱隱患， 解決影響設備健康的發(fā) 熱問題。我們進行現(xiàn)場調(diào)查和理論分析。 現(xiàn)場發(fā)熱接地引下線截 面積為2.5平方毫米，該類型導線安全電流為 25A，實際測量發(fā) 熱電流63A。初步推測旁邊運行的干式空心電抗器運行造成的環(huán) 流發(fā)熱，將該空心電抗器退出運行。退出運行后發(fā)熱消失，重新 投入低抗后， 再次發(fā)熱。 端子箱檢查發(fā)現(xiàn)， 外殼箱門連接二次地， 同?r箱子外殼接一次地，接地線成了環(huán)流線。解開后發(fā)熱消失， 測量開路電壓為5.22V。經(jīng)分析電抗器產(chǎn)生的磁場所產(chǎn)生的電動 勢計算值與現(xiàn)場實測

2、值一致， 電流計算值與實際測量值一致。 發(fā) 熱原因查明，發(fā)熱問題徹底解決。1 發(fā)熱分析干式空心電抗器， 因無鐵心助增磁場增強感生電動勢， 故大 電流產(chǎn)生的磁場直接作用在周圍的物體上， 一方面發(fā)熱產(chǎn)生有功 損耗，另外強磁場會導致周圍閉合回路，產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，帶來設 備損壞事故。500kV柏泉變電站，某端子箱接地引下線經(jīng)紅外診 斷發(fā)現(xiàn)，發(fā)熱 152 度，為理清發(fā)熱原因，解決問題，我們對此進 行調(diào)查研究。紅外帶電檢測發(fā)現(xiàn)， 發(fā)熱引下線截面積為 2.5 平方毫米的接 地引線（如圖 1），紅外熱圖顯示 152度，端子箱內(nèi)背景溫度 43 度，溫升109度。2.5平方毫米引線安全電流為 25A,發(fā)熱遠超 安全

3、溫度，導線流過的電流應該遠超 25A的安全電流。我們采用 鉗行電流表進行現(xiàn)場測量，測得該導線上電流63A。如圖2所示， 現(xiàn)場勘查發(fā)現(xiàn)， 發(fā)熱引線一端接端子箱外殼， 另一端接端子箱未 接一次地， 確連接接地銅排。 進一步勘查發(fā)現(xiàn)銅排經(jīng)過到引線接 入電纜溝二次地，二次地在電纜溝內(nèi)連接一次地，構成環(huán)路。環(huán) 路構成及周邊環(huán)境如圖 3 所示。根據(jù)現(xiàn)場勘察情況我們初步推斷為旁邊干式空心電抗器運 行產(chǎn)生的磁場導致導線發(fā)熱， 為此我們將該電抗器退出運行， 發(fā) 熱消失，推斷得到證明。為進一步驗證，進一步現(xiàn)場勘查周邊電磁環(huán)境： 電抗器繞組長度 l=4 米，半徑 1 米，電抗器離端子箱垂直距 離3米，水平距離9米，

4、電抗器工作電流524A,查閱資料電感 322 毫亨，接地扁鐵 8*80 毫米 4 米，接地銅排 2 米，一二次地 短接線 2.5 平方毫米引線 1 米。電抗器無鐵芯，且電流較大，周圍無導磁小的大物體，故不 考慮場地其它金屬提供的附加磁場； 因工頻波長遠大于場地， 不 考慮大地對磁場的反射， 不考慮大地對磁場的吸收和阻礙； 正常 導線負荷電流教小且未繞城多砸， 忽略導線負荷電流對地網(wǎng)的影 響；因其它電抗器距離較遠，因磁場空間上衰減，會對該端子箱 的影響會比近處電抗器小很多， 未簡化計算暫不考慮其它遠處運 行電抗器的影響。根據(jù)以上資料簡化計算如下：實際驗證： 將端子箱接地引下線從二次接地銅排拆除，

5、接入一次地上， 發(fā)熱消失，端子箱原發(fā)熱接地引下線電流為 0 問題，得到解決。 將端子箱接地引下線從二次地改回一次地后， 現(xiàn)場測量一、 二次 接地排間電壓為 5.22V ，與 5.01 的計算值相近，對理論分析給 予了強有力支撐。2 結論與建議524A的電流流過498匝的空心干式電抗器，產(chǎn)生巨大的磁 場，在 10米遠的端子箱一、二次地間產(chǎn)生 5.22V 的開環(huán)感生電 動勢，一、二次地短接后，環(huán)路阻抗很小， 5.22V 的短路電流產(chǎn) 生了 65.7的電流，遠超2.5mm引線的20A的安全電流，導致導 線發(fā)熱。對于干式空心電抗器， 設計施工及驗收過程中， 要注意周邊 的一次導線、地網(wǎng)、端子箱、回路等，不要形成環(huán)網(wǎng)，特別不要 形成磁通面積大的環(huán)網(wǎng)， 防止感應過電壓及大的感應電流發(fā)熱造 成設備損壞。 對于運行中的設備， 主要對紅外設備進行紅外檢測 及回路電壓測量，防止過電壓及過電流影響設備健康運行。3 結束語本研究同時解決了該變電站幾處類似發(fā)熱問題，