一起干式铁心串联电抗器噪音异常的现象分析

1、起干式铁心串联电抗器噪音异常的现象分析 杨建立，常会军，武成章 （河南许继电抗器有限公司） 引言 2006 年，配套电容器公司反映，我公司供给天津变电站的三套 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。 事故现象 现场用红外测温仪及声级仪对电抗器做了测试，发现电抗器表面温度正常，为87C, 上铁轭温度很高，达到 132 C。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

2、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。 3、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。 表 1 电抗器参

3、数 额定端电压 V 额定电流 A 额定电感 mH 基波下的电坑值Q 318 157 表 2 10KV 电容器驵参数 额定端电压 KV 额定电流 A 额定电容 mF 基波下的容坑值Q 11/ V 3 105 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。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 抗器的电抗率为时离 5 次谐波的谐波的谐振点接近。 理论上，在 5 次谐波的作用下，电抗器的额定电抗值为： QX 5= Q 电容器组的容抗值为； Q* 5= Q 电抗器标准JB/T5346-1998串联电抗器要求，电抗

4、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%。在实际制作过程中， 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： QX =Q 电容器的容抗值为： * =Q 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 现场人员的配合下，又分别

5、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。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。 结束语 从以上分析可以看出，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。 此次出现这种情况，是一种偶发事件，为解决该问题，我公司建议，该电抗器返厂维修。天 津某变电站所订三套无功补偿装置，以后不能运行于 2000kvar 容量；如需调节容量运行， 用户应