跟電抗器廠家學串聯電抗器鐵心發熱噪音異常如何解決

    跟電抗器廠家學串聯電抗器鐵心發熱噪音異常如何解決
  
    一、簡 述
    近年來，很多配套電容器公司經常反映供給某某變電站的三套10kV 無功補償裝置中的干式鐵心串聯電抗器，其中一組電容器所配電抗器噪音異常，鐵心發熱嚴重，需進行處理。

    二、事故現象
    現場用紅外測溫儀及聲級儀對電抗器做了測試，發現電抗器繞組表面溫度正常，為87℃，上鐵軛溫度很高，達到132℃。電抗器整體噪音為76dB。而其余也是正在運行的兩臺同型號電抗器溫度和噪音都正常。隨后該電容器組退出運行，經檢查，發現鐵心柱內涂刷用于固定鐵心餅的樹脂已經開裂，并出現發黑碳化現象。用于整體固定的上下拉螺桿兩端的雙螺母也有幾個脫落， 可見電抗器整體振動幅度很大。

    三、事故原因分析
     針對事故現象值班人員調出當時的電抗器運行數據，并對電容器組的配置做了詳細的了解，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， 電抗器型號為CKSC-150/10-5，不帶調容抽頭。用戶在使用時，由于線路不需要這么多的電容補償， 在電容器組接線時，只使用了2000kvar 的電容器組，由于鐵心電抗器不帶調容抽頭，電抗器仍然全容量投入運行。電抗器本體的參數如表1 所示，10kV 電容器組容量為2000kvar，其參數見表2。按照此配置計算，在相電流為105A 時，電抗器的實際容量僅為67kvar，電抗率為3.35％。電抗器在低于額定電流下運行，反而產生如此大的噪音，只可能在某次諧波下發生了諧振， 而電抗器的電抗率為3.35％時離5 次諧波的諧振點非常接近。

    理論上，在5次諧波作用下，電抗器的額定電抗值為：2.025Ω×5＝10.125Ω 電容器組的容抗值為：60.48Ω÷5＝12.096Ω,電抗器標準JB/T5346-1998 《串聯電抗器》要求，電抗器的電抗值誤差范圍為0～+10％，電容器標準GB/T11要求電容器組的電容值誤差范圍為0～+10％。在實際制作中，我公司一般按照+5％設計產品，電容器廠家大概也是如此，從電容器廠家的出產檢驗銘牌上也可以看出。

    所以，實際運行的產品在5次諧波下的電抗值為：10.125Ω×1.05＝10.63Ω,電容器組的容抗值為：12.096Ω÷1.05＝11.52Ω,從上面的結果可以看出，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，這就造成了兩者在5次諧波下的串聯諧振，從而在母線在很小的5次諧波電勢下， 產生很大的5次諧波電流，造成電抗器的鐵磁諧振，引起上述現象。

    分析完后，在現場運行人員的配合下，又分別投入3000kvar 的電容器組以及1000kvar 的電容器組做了比較。從電流監視上面也可以看出：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到124.5A。所以其中至少有15A 以上的等價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。

     4 結束語
    從以上分析可以看出，對于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，因為這樣使電容器組和電抗器易處于5次諧波下的串聯諧振狀態。
   
    此次出現這種情況，是一種偶發事件，為解決該問題，我公司建議，該電抗器返廠維修。某某變電站所訂三套無功補償裝置， 以后不能運行于2000kvar容量；如需調節容量運行，用戶應配置帶1/3、2/3容量抽頭的鐵心串聯電抗器。該臺電抗器維修完發給用戶后，用戶目前的運行方式是3000kvar的電容器組全部投入運行，到目前為止，情況正常。

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