超高压变电站低压电抗器故障诊断及预防

摘要

低压电抗器是超高压变电站的重要电气设备之一，一般可以分为串联电抗器和并联电抗器两种。低压电抗器与电容器组构成串联支路，可以抑制合闸涌流和限制高次谐波，对电容器起到保护作用，有效预防谐波对电容器造成损伤;并联电抗器一般可以用于补偿无功功率，调节、稳定电网电压，改善电压波形，以保障系统的可靠运行，降低系统损耗，提高电网供电效率。随着用电负荷的不断增加、特超高压电网的快速扩建、AVC等自动控制技术的发展，低压电抗器数量急剧增加。低压干式电抗器因其优良性能、低廉成本、便于运维等优点，而被电力系统广泛的运用[1]。然而，大量数据和低压电抗器故障案例显示，低压干式电抗器因频繁的投切过电压、老旧设备更替、绝缘性能退化、绝缘破损等因素影响，导致低压干式电抗器故障频繁发生，严重影响电力系统的可靠运行。尤其是近几年，仅山东电力超高压电网就发生多起干式空心电抗器着火事故，造成了较大的经济损失。 本文在查阅相关文献的基础上，依托山东电力超高压电网低压电抗器运行、维护实践，系统分析了低压电抗器故障的成因和特点，概括提出了低压电抗器故障诊断方法，并针对超高压变电站低压电抗器常见故障提出卓有成效的预防措施。本文主要的研究工作如下: (1)分析了超高压变电站低压电抗器常见故障类型及形成原因。首先，列举了超高压变电站干式低压电抗器常见的故障类型，并通过列举电网近些年发生的低压电抗器故障案例，予以阐述;然后，结合案例，总结和提炼了超高压变电站低压电抗器常见故障形成原因。 (2)研究了超高压电网低压电抗器故障的综合诊断方法。首先，针对超高压变电站低压电抗器常见故障类型及形成原因，列举了低压电抗器常见故障诊断方法，并对各种诊断方法的原理、作用、实际应用中的优缺点进行详细阐述分析，进而研究出一套在电网运维实践中行之有效的综合诊断方法;然后，以山东电网超高压变电站为例，分析了该综合诊断方法的应用情况。 (3)提出了超高压变电站低压电抗器常见故障的有效预防措施，旨在将可能出现的安全隐患消除于前期，从而预防事故的发生。首先，对各类预防措施的原理进行分析，包括加强设备入网把关、加强运维、减弱合闸涌流和投切过电压3个部分，分别对各措施所起到的实施效果进行阐述。然后，重点对低压电抗器选相合闸等新技术进行进一步深入研究，旨在通过借助选相合闸等技术，降低低压电抗器电路合闸操作过电压和合闸涌流，从根源上着手解决低压电抗器匝间绝缘故障。

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摘要

第一章绪论

1．1课题背景及意义

1．2国内外研究综述

1．2．1低压电抗器故障诊断方法综述

1．2．2低压电抗器故障预防及治理综述

1．3论文主要工作

第二章干式低压电抗器故障类型及成因

2．1常见故障类型及成因

2．1．1常见故障类型

2．1．2合闸涌流造成匝间绝缘破坏

2．2山东电网实例分析

2．3小结

第三章超高压变电站低压电抗器故障诊断

3．1停电诊断方法

3．1．1外部检查

3．1．2绝缘电阻测量试验

3．1．3绕组直流电阻测量试验

3．1．4绕组电感、电抗值测量试验

3．1．5匝间绝缘测试

3．1．6常见故障诊断方法综合分析

3．1．7案饲分析

3．2带电检测方法

3．2．1例行巡视及红外热像检测

3．2．2声级及振动测定

3．2．3特高频检测

3．3低压电抗器故障诊断综合方法与实施

3．3．1低压电抗器故障诊断综合方法

3．3．2低压电抗器故障诊断综合方法的实施

3．4应用实例

3．5小结

第四章超高压变电站低压电抗器故障预防与治理

4．1选相合闸

4．1．1发展现状

4．1．2选相合闸

4．1．3应用实例

4．2合闸电阻

4．3限压避雷器

4．4加器低抗设备入网把关及运维

4．4．3应用实例

4．5小结

第五章结论

5．1结论

5．2展望

参考文献

致谢