1、干式鐵心串聯電抗器運行中異常噪聲的分析_周金標第31卷第6期電力電容器與無功補償2021年12月PowerCapacitorReactivePowerCompensation 干式鐵心串聯電抗器運行中異常噪聲的分析 周金標,常會軍,楊建立 (河南許繼電抗器,河南許昌461000) 摘要:干式鐵心串聯電抗器噪聲主要來源于鐵心,其噪聲水平一般高于同容量的變壓器產品。在鐵心串聯電抗器產品質量得到保證的前提下,噪聲都能控制在合理范圍內,然而由于安裝或運行不當卻會產生異常噪聲。文章分析了干式鐵心串聯電抗器幾種典型安裝運行不當產 生的噪聲異常情況,指出這種異常的噪聲需要分析排除,否那么可能危及設備的平安運

2、行。同時也對干式鐵心串聯電抗器的安裝和運行提出了一些具體建議。 關鍵詞:干式鐵心串聯電抗器;安裝不當;容量不匹配;噪聲;異常中圖分類號:TM406文獻標識碼:B文章編號:1674-1757(2021)06-0050-04 AnalysisofAbnormalNoiseintheOperationofDryCoreSeriesReactor ZHOUJin-biao,CHANGHui-jun,YANGJian-li (HenanXJReactorCo.,Ltd.,Xuchang461000,China) Abstract:Thenoiseofdrycorereactormainlycomesfr

3、omthecore,anditsnoiselevelisingeneralhigherthanthatoftransformerswithsamecapacity.Theabnormalnoiseofdrycorereactorcanbecontrolledwithinreasonablelimitsincaseofassuringproductquality;however,thenoisewilloccur duetoimproperinstallationoroperation.Theabnormalnoiseofthedrycorereactorduetoseveraltypicali

4、mproperinstallationoroperationisanalyzedinthispaper,pointingoutthattheabnormalnoiseneedsanalysisandelimination,otherwise,itwouldendangerthesafeoperationoftheequip-ment.Atthesametime,somespecificsuggestionsontheinstallationandoperationofthedrycorereactoraregiven. Keywords:dry-corereactor;improperinst

5、allation;unmatchedcapacity;noise;abnormal 相比同容量干式變壓器要稍大,在額定電流下,電抗器的聲級水平應不超過表1的規定 2 0引言 電抗器是電力無功補償成套裝置的重要組成局部。干式鐵心電抗器與干式變壓器一樣,其本體噪聲來源主要是鐵心 1 。隨著 生產廠家設計水平提高和生產工藝不斷改良,磁密的合理選取、鐵心柱的一體化緊固、采用彈性夾件結構等,干式鐵心電抗器噪聲都能較好地控制在合理范圍內,一般都能低于表1中的規定值。但是在實際運行中,干式鐵心電抗器有時會出現噪聲明顯超標或異常,主要是出現在投運或分接變換的初期。這種情況多數是由于安裝或運行不當產生的,需要及

6、時分析異常噪聲的產生原因,排除異常情況,否那么可能對設備運行帶來危害。 ,根源在于: 1)硅鋼片磁滯伸縮引起鐵心隨著勵磁頻率的變化而周期性地振動;2)因漏磁引起的鐵心振動。 由于干式鐵心電抗器帶有氣隙的特殊鐵心結構,即每柱鐵心有假設干個鐵心餅,餅與餅之間用非導磁性材料隔開形成氣隙,氣隙處漏磁大,其噪聲 收稿日期:2021-07-21 ,男, 第6期 周金標,等干式鐵心串聯電抗器運行中異常噪聲的分析 表1電抗器的聲級水平 電抗器額定容量/kvar<8080(<)125125(<)200200(<)315315(<)500500

7、(<)800800(<)12501250(<)20002000(<)3150 聲級水平/dB 485052545658606366 51 物是必須去掉的,雖然其在正常運行時產生的噪聲和損耗對產品質量影響并不特別嚴重,但是,由于線圈與鐵心之間的絕緣距離大幅縮小,其絕緣 性能大幅降低,在特定條件下如有雷擊時可能擊穿絕緣,進而危及設備運行。 2安裝根底不好引起的異常噪聲 因為安裝根底不好也可能引起噪聲變大。某變電站干式鐵心電抗器放于戶外外殼內,投運時噪聲大,經檢查發現,外殼4個腳已完全固定于地基內,但外殼底座下方的地基不平,左右兩邊高,中間凹陷

8、,電抗器本體振動通過固體傳播至底面有空隙的外殼底座,底座振動明顯增大,導致噪聲也有所增加。 1產品內的異物導致異常噪聲 2021年4月份,某變電站反映我公司配套的1臺干式鐵心電抗器CKSC-270/10-6在投運時有異常噪聲,用戶明顯感覺除鐵心振動產生的噪聲外還夾雜著不規律、忽大忽小的鋒利噪聲,無其他異常情況。經分析,產品已出廠1年多,一直存放在工地沒有投運,投運時進行了直流電阻和絕緣電阻測量,無異常情況。我公司效勞人員在運行現場,明顯感覺噪聲是從1個點發出,并非產品整體振動產生。為此,效勞人員在產品退出運行后對產品進行了仔細檢查,發現在A相絕緣筒與鐵心柱外的固定層卡了1個套有墊片的M8

9、15;20螺栓,如圖1所示 。 3容量不匹配產生過電流引起噪聲異常 遼寧某變電站反映我公司生產的電抗器CK-SC-288(96+192)/10-6在變電站擴容時噪聲大。經了解,該電抗器于2005年投運,電容器組容量為3200kvar,串聯電抗器分接容量是192kvar檔,一直運行正常,2021年3月份由于變 電站擴容將串聯電抗器分接容量改為288kvar檔,剛投入運行時噪聲就較大,振動劇烈,最初用戶并未在意,投運1個星期后經紅外線溫度成像儀測量,溫升高達100K,超過F級電抗器溫升限值,此情況下電抗器斷電停運。我公司根據用戶描述,初步判斷電抗器是過流運行,經詢問得知變電站實際投運的電容器裝置容

10、量為6000kvar。 現分析在該情況下實際流經串聯電抗器的額定電流:型號為CKSC-288/10-6的電抗器額定電流為252A,最大持續電流為340A,額定感抗為。而6000kvar電容器組裝置容量如果按照6%串聯電抗率正常配置的話,所配電抗器型號應為CKSC-360/10-6。所對應的額定電流為315A,額定感抗,電容器額定容抗為。而現在6000kvar電容器裝置串接的是CKSC-288/10-6電抗器。線路實際額定電流為 IUXX6062/(20.45-1.51)=e=e/(c-L)=320A 圖1掉進產品內的螺栓 可以看出螺栓的位置距離氣隙處較近,由于螺栓是導磁體,在此處將產生較大的漏

11、磁通,該漏磁與氣隙隔板處的漏磁迭加,引起此處的鐵心振 動產生異常的噪聲。螺栓去除后重新投運,電抗器運行正常。 螺栓應該是安裝成套裝置時掉入電抗器內,由于內壁空間狹小,需要仔細檢查才能發現。需要注意的是這種卡在鐵心與線圈之間的金屬性異 52電力電容器與無功補償 第31卷 I1.35×I1.35×320=432Am=e= 該電流是CKSC-288/10-6電抗器額定電流的倍。我公司這個型號的電抗器在額定條件下設計磁密為1.08T,最大持續電流條件下磁密為。在電抗器產品已經定型且不考慮鐵心飽和的情況下,根據鐵心磁密計算公式 B=IWm/Sf=g/Sf 3-4 般是短時的,只要減小

12、異常諧波,鐵心電抗器就能回到正常的噪聲水平。 5結語 為防止鐵心電抗器在運行時產生不必要的噪聲,用戶在安裝運行時,要嚴格按照產品的使用說 明書要求進行。鐵心電抗器安裝時要求地基平坦,固定牢靠;運行前清理鐵心電抗器產品內的灰塵和異物,嚴格按照鐵心電抗器匹配的容量投運電容器容量等都是必要的。參考文獻: 1董志剛.變壓器的噪聲(2)J.變壓器,1995,32 (11):27-28. 2JB53461998串聯電抗器S. 3崔立君.特種變壓器理論與設計M.北京:科學技術 文獻出版社,1996. 4付銀倉.關于戶外干式空心電抗器的設計J.2021, 29(6):15-17. 5王文毅.論鐵心電抗器的噪聲

13、J.變壓器,1992,29 (10):6-7. 6徐林峰.一起干式空心串聯電抗器的故障分析J. 電力電容器與無功補償,2021,29(2):50-54.7左玉玲,郝偉,程賢芳,等.變電站10kV電容器組 串抗損壞原因分析J.2007,28(6):47-50. 該電抗器在上述運行條件下磁密可高達。由于磁密每增加0.1T,噪聲增加23dB,上述條件下電抗器噪聲增加了。另外,由于鐵心磁飽和的因素,噪聲增加值可能更大。 電容器投運容量超過串聯電抗器設計的匹配容量會產生異常噪聲、損耗增加、溫升增大,降低壽命等情況;電容器投運容量低于串聯電抗器設計的匹配容量也是不允許的,因為這種情況有可能產生高次諧波的電

14、磁共振 6-7 5 。 4諧波大引起的噪聲 在對輸電線路進行容性補償時,合理選擇串聯電抗器的電抗率,可以有效地消除線路中諧波電流。雖然在鐵心串聯電抗器產品選型時已考慮到諧波影響,但是,在運行中負載驟然變化的場合,其諧波分量往往是變化的,這也是影響電抗器產品在運行中產生噪聲的1個因素,這種噪聲一 (上接) 的影響因素較多,在電容器的場強、外施電壓固定不變的情況下,對電容器的內部結構采取有效的措施,能很好地抑制噪聲水平,尤其是在電容器上、下底部位采取相應的措施,其噪聲水平的控制將更有顯著效果,對電容器工藝水平及各工藝參數的控制將有助于降低電容器的整體噪聲。此外,為了將電容器裝置的噪聲水平限制在更低的范圍內,根據相關的文獻4也可以在電容器的框架上采取必要的隔音措施以滿足電力工程的相關要求。參考文獻: 1進展電力電容器與無功補償,2021,30(2):32-36.2北京網聯直流輸電工程咨詢有限貴任公司.“三 峽上海直流輸電工程技術標準S.2005.3GB/T37671