摘 要：通过某电厂一起典范的因500kV电抗器内部故障而导致线路跳闸的事故
，团结事故征象
，形貌了事故爆发的全历程
，使用气相色谱、高压试验等要领剖析了此次故障的缘故原由
，并通过多次掉罩检查
，判断电抗器故障属内部突发性高能量的油中火花放电
，故障缘故原由判断为绝缘油中保存悬浮物
，导致引线对地或固体质料之间油的绝缘强度降低
，引起突发性的电弧击穿。

由此次事故可以得出
，只有在装备制造及装置历程中严酷执行工艺要求
，确保制造及装置的质量
，并在一样平常运行维护中严酷凭证磨练工艺要求按期举行维护及磨练
，发明问题实时举行处置惩罚
，才华包管装备的长周期清静稳固运行。该典范故障为避免电力系统500kV电抗器类似事故的爆发提供了借鉴履历。

要害词：500kV电抗器；电抗器原理；串联电抗器故障；气相色谱剖析

500kV高压串联电抗器可以吸收系统容性无功功率、限制系统的过电压和潜供电容电流、提高重合闸乐成率
，还可以削弱空载或轻载时长线路的电容效应所引起的工频电压升高
，改善沿线电压漫衍和轻载线路中的无功漫衍并降低线损、镌汰潜供电流
，加速潜供电弧的熄灭
，提高线路自动重合闸的乐成率
，有利于消除发电机的自励磁
，可以说是长距离高压输电线路不可缺氨赡主要电气装备。

本文剖析的某电厂故障电抗器的基本参数为：1992年俄罗斯生产
，1993年5月装置投运。该电抗器由3台单相、1台中性点组成
，型号为PO—40000/550
，额定电压550/√3kV
，额定功率为40±2MW
，投产近15年
，尚未举行过任何大修或绝缘油处置惩罚。

某年3月27日上午07时01分电厂中控室事故音响报警
，500kVC3串5031断路器、5032断路器事故跳闸
，Ⅰ回线失电。盘算机监控系统上发出“Ⅰ回线电抗器轻瓦斯”、“Ⅰ回线串联电抗器绝缘下降”
，返回屏上发出“电抗器故障”、“电抗器事故”
，500kV；さ缈蛊鳍衿辽戏⒊觥爸鞯缈笲相轻瓦斯”、“主电抗B相重瓦斯”、“主电抗A相绝缘下降”故障
，现地检查Ⅰ回电抗器三相油温、油位正常。

；ぷ爸眉觳榧靶卸樾危孩窈诺缈蛊髑嵬咚贡；ば卸⑿
，险些同时重瓦斯；ば卸
，检查发明瓦斯继电器轻瓦斯启齿杯处于行动状态
，继电器内部有大宗气体
，；ば卸形既。；ぷ爸眯卸裳迪允
，电抗器500kV侧套管A、B、C相二次电流划分为0.43A、0.58A、0.42A
，中性点侧套管A、B、C相二次电流划分为0.41A、0.56A、0.41A
，B相电流显着较其他两相高
，电抗器差动；は嗟缌魍槐淞颗芯萜舳0.08A）
，因未到；ば卸ㄖ担0.17A）
，电抗器差动；の葱卸
，；ば卸形既。

一、使用气相色谱要领剖析故障缘故原由

3月27日上午7时34分
，电厂油化职员抽取瓦斯继电器中的气体样本
，通过视察和现场试验
，确认瓦斯继电器中的气体为无色、可燃性气体。随后抽取瓦斯继电器及电抗器本体油样
，举行气相色谱剖析。

表1给出了Ⅰ回线串联电抗器B相故障前两次本体油定检试验效果以及故障后瓦斯继电器内气样、油样以及本体油样色谱剖析的试验效果。由表1可以看出：故障后三次试验效果的总 烃、乙 炔（C2H2）、氢气（H2）均已严重超标。[1]

下面就Ⅰ回线电抗器B相的相对产气速率举行盘算：

前年12月29至故障前一日（3月26日）之间的相对产气速率：前年12月29日至故障爆发当日之间的相对产气速率：式中：rr——相对产气速率
，%/月；Ci2——第二次取样测得油中气体组分含量
，μL/L；Ci1——第一次取样测得油中气体组分（i）含量
，μL/L；——二次取样剖析时间距离的现实运行时间
，（月）；G——装备总油量
，t；d——油的密度
，（t/d3）。

由盘算效果可知
，故障爆发前油中气体相对产气速率并未凌驾注重值10%。[1]故障爆发后油中气体相对产气速率远远凌驾注重值。

对故障爆发后气样和油样的三次测试效果按三比值的编码规则举行盘算
，所得C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6比值规模编码[2]都为2、0、2。再团结三次试验效果油中种种气体的含量及相对产气速率
，由此
，可起源判断电抗器故障性子为内部突发性高能量的油中火花放电故障。

此类型故障产气速率快、产宇量大、故障来势较猛
，导致故障气体还没有完全消融到油中就已上升进入瓦斯继电器中
，以是瓦斯继电器的气样组分含量比瓦斯继电器的油中组分含量高
，而电抗器油中组分含量则更低。同时从表1中可以看出乙烯、甲烷含量均较高
，故可起源判断放电点温度较高。并且还可以看出CO和CO2含量均无较大转变
，且属正惯例模内
，故可起源判断此次故障爆发的时间较短
，固体绝缘质料应尚未受到损坏。

二、使用高压试验剖析故障缘故原由

事故爆发后
，电厂高压试验职员对故障电抗器举行了直流电阻、绝缘电阻、直流泄泄电流、介质消耗因素的丈量。直流电阻试验效果为4.933Ω
，与两月前预防性试验4.975Ω（数值均换算到75℃）无较大转变
，介质消耗因素试验效果为tgδ%=0.678、Cx =4590 PF（10kV
，油温为20℃）
，与两月前预防性试验tgδ%=0.541、Cx =4157 PF（10kV
，油温为20℃）基本一致
，其余试验效果也显着转变。高压试验效果均属正常值。

为确认试验效果的可靠性
，电厂随后约请电力试验研究单位相关职员对上述试验举行了复测
，试验效果基本一致。由此
，可起源判断故障电抗器绕组并无显着故障。

三、故障电抗器掉罩检查

3月29日、4月2日及5日
，电厂电气职员对故障电抗器先后三次举行了吊罩检查
，主要效果如下：事故后半小时、掉罩前划分两次从电抗器油箱上部、中部、下部取出油样
，举行水分、击穿电压试验
，试验效果均正常
，外观也透明无杂质。发明油箱底部剩油有少量绝缘质料（主要是绝缘纸）碎片和绝缘纸板的垫片以及少少部分的肉眼可辨识悬浮物；狗⒚饕豢8厘螺栓
，螺栓无烧伤、过热征象。

第四层绕组（面向中性点套管略偏左部位）发明有四粒铜珠
，色泽灼烁
，对此部位举行详细检查未发明显着故障点。在本体下端绝缘挡板上还发明一颗直径约3mm的铜珠及多颗细小的铜珠
，尚有少量细小的焊渣。

夹件、铁芯无松动
，位移、接地情形优异
，对穿心螺杆、铁心、夹件用兆欧表丈量绝缘
，绝缘电阻均在2500MΩ以上
，绝缘优异；500kV高压套管和220kV侧套管电流互感器二次绕组直流电阻与A、C相较量无显着差别。各绕组之间及对地绝缘优异。对绕组、围屏、崎岖压套管、铁芯和夹件以及引线对地等部位举行了详细检查
，均未发明任何显着过热、熔断、放电等故障点。

关于检查中发明的螺栓以及绕组上及本体下端绝缘挡板上发明的铜珠
，由于铜珠外貌光泽度高
，位置相对集中
，而现场检查并未发明显着故障点
，并团结高压试验相关数据以及厂家咨询可判断为制造、装置时遗留
，与故障无直接关联。

从现场掉罩检查情形看
，故障电抗器可见部分未发明显着故障部位
，但不完全扫除不可见部分保存异常。由此起源判断故障原由于绝缘油中保存悬浮物
，导致引线对地或固体质料之间油的绝缘强度降低
，引起突发性的电弧击穿。

四、竣事语

综合上述气相色谱剖析效果及高压试验剖析效果
，可判断为Ⅰ回线串联电抗器B相故障属内部突发性高能量的油中火花放电
，故障缘故原由可判断为绝缘油中保存悬浮物
，导致引线对地或固体质料之间油的绝缘强度降低
，引起突发性的电弧击穿。

诊断高压电抗器故障是重大而又有系统的
，需要综合多种手段举行剖析。而装备制造、装置的工艺质量对以后装备是否能够清静稳固运行有较大的影响
，因此必需严酷执行制造及装置工艺标准
，确保制造及装置的质量
，并在一样平常运行维护中严酷凭证磨练工艺要求按期举行维护及磨练
，发明问题实时举行处置惩罚
，才华包管装备的长周期清静稳固运行。

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