干式空心并联电抗器故障分析

干式空心并联电抗器烧损故障为例通过对其解

体检查，从设计施工、制作工艺等方面深入分析了故障原因并提出了相应的改

进建议，对幹式空心并联电抗器的设计、施工和运维管理有一定的参考作用

关键词：空心电抗器；调匝环；匝间短路

近年来，有大量的空心并联电忼器和电容器组被安装到

级变电站内变压器的低压测用以调节系统电压。干式空心并联电抗器因成本低

廉、安装简单及运行维护量少等優点被广泛使用但其在运行中也出现过不少问

题，如绕组绝缘击穿导致匝间短路引起保护跳闸甚至电抗器本体烧毁。本文以

干式空心並联电抗器烧损故障为例详细分析了其烧损原

因和处理方法，并针对原因提出改进建议

变电站运维人员在例行巡视中发现

相上方防雨罩内侧有烧黑迹象，下方有燃烧残留物怀疑是电抗器本体固

件烧毁，遂向省调申请将其退出并上报

类缺陷。查历史缺陷显示该电抗器

在上个月曾被发现运行时有异常声响，但在检查中未发现外观有异常且内部无

三、缺陷排查及原因分析

在运行人员将故障电抗器转检修后，检修人员开展缺陷勘查发现电抗器调

匝环（电抗器星形架上部的小线圈，主要起调节线圈电流平衡的作用）

处存在不同程度的烧灼现象（含一处烧断）另外还有一处非焊接点也

从烧毁的现象来看，故障起点应该是在非焊接点处电抗器调匝环首先在此

处因绝缘损壞而发生匝间短路，使其匝间绕组电流增大而造成局部过热通过热

传递使其相邻焊接点处温度升高，导致焊接点处绝缘性能大大降低茬匝间短路

电流较长时间地作用下，焊接点处导线发生烧损甚至熔化

引起短路点匝间短路的主要原因有：

结构导致电气参数均衡性差

该型号电抗器从心到外共有

个包封，每个包封由内侧绝缘包封、外侧绝缘

包封及中间铝线（多层）组成表

是电抗器每一个包封内的股线参數，不同包

封中导线的线径、长度及根数等都存在差异致使调整各支路电气参数的均衡变

得相当困难。此外由于设计和制造工艺上的問题，也会造成各包封电流密度不

一致导致运行中部分包封温度高，损伤匝间绝缘造成短路。

由于调匝环处于电抗器的上端在电抗器运行时，电抗器所产生的热量都朝调匝环处扩

散、传递致使其长期运行在较高温度，绝缘易老化；同时因调匝环为电抗器进线的前幾

匝，在电抗器投切过程中易受到操作过电压的冲击，造成绝缘水平降低

干式空心并联电抗器故障分析

干式空心并联电抗器烧损故障为例通过对其解

体检查，从设计施工、制作工艺等方面深入分析了故障原因并提出了相应的改

进建议，对幹式空心并联电抗器的设计、施工和运维管理有一定的参考作用

关键词：空心电抗器；调匝环；匝间短路

近年来，有大量的空心并联电忼器和电容器组被安装到

级变电站内变压器的低压测用以调节系统电压。干式空心并联电抗器因成本低

廉、安装简单及运行维护量少等優点被广泛使用但其在运行中也出现过不少问

题，如绕组绝缘击穿导致匝间短路引起保护跳闸甚至电抗器本体烧毁。本文以

干式空心並联电抗器烧损故障为例详细分析了其烧损原

因和处理方法，并针对原因提出改进建议

变电站运维人员在例行巡视中发现

相上方防雨罩内侧有烧黑迹象，下方有燃烧残留物怀疑是电抗器本体固

件烧毁，遂向省调申请将其退出并上报

类缺陷。查历史缺陷显示该电抗器

在上个月曾被发现运行时有异常声响，但在检查中未发现外观有异常且内部无

三、缺陷排查及原因分析

在运行人员将故障电抗器转检修后，检修人员开展缺陷勘查发现电抗器调

匝环（电抗器星形架上部的小线圈，主要起调节线圈电流平衡的作用）

处存在不同程度的烧灼现象（含一处烧断）另外还有一处非焊接点也

从烧毁的现象来看，故障起点应该是在非焊接点处电抗器调匝环首先在此

处因绝缘损壞而发生匝间短路，使其匝间绕组电流增大而造成局部过热通过热

传递使其相邻焊接点处温度升高，导致焊接点处绝缘性能大大降低茬匝间短路

电流较长时间地作用下，焊接点处导线发生烧损甚至熔化

引起短路点匝间短路的主要原因有：

结构导致电气参数均衡性差

该型号电抗器从心到外共有

个包封，每个包封由内侧绝缘包封、外侧绝缘

包封及中间铝线（多层）组成表

是电抗器每一个包封内的股线参數，不同包

封中导线的线径、长度及根数等都存在差异致使调整各支路电气参数的均衡变

得相当困难。此外由于设计和制造工艺上的問题，也会造成各包封电流密度不

一致导致运行中部分包封温度高，损伤匝间绝缘造成短路。

由于调匝环处于电抗器的上端在电抗器运行时，电抗器所产生的热量都朝调匝环处扩

散、传递致使其长期运行在较高温度，绝缘易老化；同时因调匝环为电抗器进线的前幾

匝，在电抗器投切过程中易受到操作过电压的冲击，造成绝缘水平降低

【摘要】：由于干式空心并联电忼器支路数非常多,工艺偏差会造成干式空心电抗器局部温升差异局部温升过高会导致干式空心并联电抗器局部绝缘过早老化,降低干式空惢电抗器的运行年限。因此文中针对BKDK-20000/35型干式并联空心电抗器进行模型建立,通过有限元数值计算分析,得到了不同整体半径、包封间距和匝数偏差情况下温升的变化进行研究,结果表明对于不同的工艺偏差类型,整体半径偏差引起各包封温升产生较小的变化,包封间距偏差引起各包封溫升产生较大变化,匝数偏差引起各包封温升产生明显变化为进一步控制干式空心并联电抗器生产过程工艺偏差量提供依据。