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串联电抗器铁心发热噪音异常如何解决

发布时间:2020-8-28

一、简 述

   近年来,很多配套电容器公司经常反映供给某某变电站的三套10kV 无功补偿装置中的干式铁心串联电抗器,其中一组电容器所配电抗器噪音异常,铁心发热严重,需进行处理。


   二、事故现象

   现场用红外测温仪及声级仪对电抗器做了测试,发现电抗器绕组表面温度正常,为87℃,上铁轭温度很高,达到132℃。电抗器整体噪音为76dB。而其余也是正在运行的两台同型号电抗器温度和噪音都正常。随后该电容器组退出运行,经检查,发现铁心柱内涂刷用于固定铁心饼的树脂已经开裂,并出现发黑碳化现象。用于整体固定的上下拉螺杆两端的双螺母也有几个脱落, 可见电抗器整体振动幅度很大。


   三、事故原因分析

    针对事故现象值班人员调出当时的电抗器运行数据,并对电容器组的配置做了详细的了解,分析出引起此次事故的成因。电容器公司供给用户的电容器组容量为3000kvar, 配5%电抗率的电抗器电抗器型号为CKSC-150/10-5,不带调容抽头。用户在使用时,由于线路不需要这么多的电容补偿, 在电容器组接线时,只使用了2000kvar 的电容器组,由于铁心电抗器不带调容抽头,电抗器仍然全容量投入运行。电抗器本体的参数如表1 所示,10kV 电容器组容量为2000kvar,其参数见表2。按照此配置计算,在相电流为105A 时,电抗器的实际容量仅为67kvar,电抗率为3.35%。电抗器在低于额定电流下运行,反而产生如此大的噪音,只可能在某次谐波下发生了谐振, 而电抗器的电抗率为3.35%时离5 次谐波的谐振点非常接近。


   理论上,在5次谐波作用下,电抗器的额定电抗值为:2.025Ω×5=10.125Ω 电容器组的容抗值为:60.48Ω÷5=12.096Ω,电抗器标准JB/T5346-1998 《串联电抗器》要求,电抗器的电抗值误差范围为0~+10%,电容器标准GB/T11要求电容器组的电容值误差范围为0~+10%。在实际制作中,我公司一般按照+5%设计产品,电容器厂家大概也是如此,从电容器厂家的出产检验铭牌上也可以看出。


   所以,实际运行的产品在5次谐波下的电抗值为:10.125Ω×1.05=10.63Ω,电容器组的容抗值为:12.096Ω÷1.05=11.52Ω,从上面的结果可以看出,电容器和电抗器在5次谐波下的电抗值非常接近,考虑制造误差,两者可能相等,这就造成了两者在5次谐波下的串联谐振,从而在母线在很小的5次谐波电势下, 产生很大的5次谐波电流,造成电抗器的铁磁谐振,引起上述现象。


   分析完后,在现场运行人员的配合下,又分别投入3000kvar 的电容器组以及1000kvar 的电容器组做了比较。从电流监视上面也可以看出:投入3000kvar的电容器组,其平均电流为156A;投入1000kvar的电容器组,其平均电流为54A,而且噪音正常。而投入2000kvar 的电容器组的平均电流达到124.5A。所以其中至少有15A 以上的等价5次谐波电流,而5次谐波电流是造成铁心铁磁共振的直接原因。


    4 结束语

   从以上分析可以看出,对于3000kvar的电容器组,配置5%的电抗率的铁心电抗器,不能直接将电容器组的容量改为2000kvar,因为这样使电容器组和电抗器易处于5次谐波下的串联谐振状态。


上海豫程电气有限公司(http://www.yucheng-sh.com)是一家集电抗器, 高压电抗器,高压空心电抗器, 输入输出电抗器,输入输出滤波器产品研发、制造、销售、服务为一体的高科技企业。我公司专业生产各种型号的高低压电抗器及变频器周边配套产品。



高压电抗器种类:干式空心串联电抗器、干式空心限流电抗器、干式空心滤波电抗器、干式铁心串联电抗器、干式铁心起动电抗器

串联电抗器铁心发热噪音异常如何解决

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