跟電抗器廠家學(xué)串聯(lián)電抗器鐵心發(fā)熱噪音異常如何解決 跟電抗器廠家學(xué)串聯(lián)電抗器鐵心發(fā)熱噪音異常如何解決 一、簡(jiǎn) 述 近年來,很多配套電容器公司經(jīng)常反映供給某某變電站的三套10kV 無功補(bǔ)償裝置中的干式鐵心串聯(lián)電抗器,其中一組電容器所配電抗器噪音異常,鐵心發(fā)熱嚴(yán)重,需進(jìn)行處理。
二、事故現(xiàn)象 現(xiàn)場(chǎng)用紅外測(cè)溫儀及聲級(jí)儀對(duì)電抗器做了測(cè)試,發(fā)現(xiàn)電抗器繞組表面溫度正常,為87℃,上鐵軛溫度很高,達(dá)到132℃。電抗器整體噪音為76dB。而其余也是正在運(yùn)行的兩臺(tái)同型號(hào)電抗器溫度和噪音都正常。隨后該電容器組退出運(yùn)行,經(jīng)檢查,發(fā)現(xiàn)鐵心柱內(nèi)涂刷用于固定鐵心餅的樹脂已經(jīng)開裂,并出現(xiàn)發(fā)黑碳化現(xiàn)象。用于整體固定的上下拉螺桿兩端的雙螺母也有幾個(gè)脫落, 可見電抗器整體振動(dòng)幅度很大。
三、事故原因分析 針對(duì)事故現(xiàn)象值班人員調(diào)出當(dāng)時(shí)的電抗器運(yùn)行數(shù)據(jù),并對(duì)電容器組的配置做了詳細(xì)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(hào)為CKSC-150/10-5,不帶調(diào)容抽頭。用戶在使用時(shí),由于線路不需要這么多的電容補(bǔ)償, 在電容器組接線時(shí),只使用了2000kvar 的電容器組,由于鐵心電抗器不帶調(diào)容抽頭,電抗器仍然全容量投入運(yùn)行。電抗器本體的參數(shù)如表1 所示,10kV 電容器組容量為2000kvar,其參數(shù)見表2。按照此配置計(jì)算,在相電流為105A 時(shí),電抗器的實(shí)際容量?jī)H為67kvar,電抗率為3.35%。電抗器在低于額定電流下運(yùn)行,反而產(chǎn)生如此大的噪音,只可能在某次諧波下發(fā)生了諧振, 而電抗器的電抗率為3.35%時(shí)離5 次諧波的諧振點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)JB/T5346-1998 《串聯(lián)電抗器》要求,電抗器的電抗值誤差范圍為0~+10%,電容器標(biāo)準(zhǔn)GB/T11要求電容器組的電容值誤差范圍為0~+10%。在實(shí)際制作中,我公司一般按照+5%設(shè)計(jì)產(chǎn)品,電容器廠家大概也是如此,從電容器廠家的出產(chǎn)檢驗(yàn)銘牌上也可以看出。
所以,實(shí)際運(yùn)行的產(chǎn)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(jié)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(lián)諧振,從而在母線在很小的5次諧波電勢(shì)下, 產(chǎn)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(xiàn)象。
分析完后,在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)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(jiān)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(dá)到124.5A。所以其中至少有15A 以上的等價(jià)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(jié)束語 從以上分析可以看出,對(duì)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?yàn)檫@樣使電容器組和電抗器易處于5次諧波下的串聯(lián)諧振狀態(tài)。 此次出現(xiàn)這種情況,是一種偶發(fā)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(bǔ)償裝置, 以后不能運(yùn)行于2000kvar容量;如需調(diào)節(jié)容量運(yùn)行,用戶應(yīng)配置帶1/3、2/3容量抽頭的鐵心串聯(lián)電抗器。該臺(tái)電抗器維修完發(fā)給用戶后,用戶目前的運(yùn)行方式是3000kvar的電容器組全部投入運(yùn)行,到目前為止,情況正常。
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