电抗器基础知识.ppt

本本课课教学内容教学内容一、一、电电抗器的分抗器的分类类和作用和作用二、并二、并联电联电抗器抗器三、限流三、限流电电抗器抗器四、串四、串联电联电抗器抗器五、五、电电抗器的使用知抗器的使用知识识一、一、电电抗器的分抗器的分类类和作用和作用 空心式空心式 铁心式铁心式户内型户内型 户外型户外型1）并）并联联 无功补偿作用无功补偿作用 2）限流）限流 限制短路电流的数值限制短路电流的数值 3）滤滤波波 限制高次谐波限制高次谐波 4）消弧）消弧 消除过电压消除过电压 5）通信）通信 阻挡载波信号，完成通信阻挡载波信号，完成通信 6）电电炉炉 限制变压器的短路电流限制变压器的短路电流 7）起）起动动 限制电动机的起动电流限制电动机的起动电流 电抗器的作用电抗器的作用并联电抗器并联接在高压母线或并联电抗器并联接在高压母线或高压输电线路上。它是一个带间隙铁高压输电线路上。它是一个带间隙铁芯芯(或空芯或空芯)的线性电感线圈，它的铁的线性电感线圈，它的铁芯和线圈浸泡在盛有变压器泊的油箱芯和线圈浸泡在盛有变压器泊的油箱中。因此，它是采用油冷却的、外形中。因此，它是采用油冷却的、外形似变压器的油浸电抗器。似变压器的油浸电抗器。串联电抗器串联接在高压电路串联电抗器串联接在高压电路中。它是一个不带铁芯中。它是一个不带铁芯(空心空心)的线的线性电感线圈，串联电抗器的线圈绕性电感线圈，串联电抗器的线圈绕在干燥的、表面涂有漆的水泥支柱在干燥的、表面涂有漆的水泥支柱上，水泥支柱用支柱绝缘子与地绝上，水泥支柱用支柱绝缘子与地绝缘，摆放在室内。因此，它是一个缘，摆放在室内。因此，它是一个用空气冷却的干式电抗器。用空气冷却的干式电抗器。电抗器的作用电抗器的作用p降低工频电压升高。明显降低线路降低工频电压升高。明显降低线路末端工频电压的升高。末端工频电压的升高。p降低操作过电压。降低了工频电压降低操作过电压。降低了工频电压的升高，故降低了操作过电压。的升高，故降低了操作过电压。p避免发电机带空长线出现自励过电避免发电机带空长线出现自励过电压。并联电抗器能大量吸收空长线压。并联电抗器能大量吸收空长线上的容性无功功率，从而破坏了发上的容性无功功率，从而破坏了发电机自励磁条件。电机自励磁条件。p有利于单相自动重合闸。并联三相有利于单相自动重合闸。并联三相Y Y形接线的电抗器，且形接线的电抗器，且Y Y形接线的中形接线的中性点经小电抗器（消弧线圈）接地，性点经小电抗器（消弧线圈）接地，就可以限制或消除单相接地处的潜就可以限制或消除单相接地处的潜供电流，使电弧熄灭，有利于重合供电流，使电弧熄灭，有利于重合闸成功。闸成功。1.1.并联电抗器并联电抗器2.2.串联电抗器串联电抗器。p限制短路电流。在大容量的发电厂限制短路电流。在大容量的发电厂和电力系统中，短路电流可能达到和电力系统中，短路电流可能达到很大的数值，以致必须选用重型设很大的数值，以致必须选用重型设备，甚至无法选用设备，当系统中备，甚至无法选用设备，当系统中采用了限流电抗器后，使短路电流采用了限流电抗器后，使短路电流减小，从而选用轻型设备和截面较减小，从而选用轻型设备和截面较小的母线和电缆。小的母线和电缆。p保持母线具有较高的残余电压。当保持母线具有较高的残余电压。当母线与母线之间、母线的出线上装母线与母线之间、母线的出线上装有限流电抗器时，若相邻母线或母有限流电抗器时，若相邻母线或母线出线的电抗器线路侧发生短路，线出线的电抗器线路侧发生短路，则非故障母线上保持一定的残余电则非故障母线上保持一定的残余电压，使非故障母线上的设备仍能运压，使非故障母线上的设备仍能运行，从而提高了系统运行的稳定性行，从而提高了系统运行的稳定性电抗器的接入方式电抗器的接入方式2.2.并联电抗器的接入方式并联电抗器的接入方式 ：并联电抗器的接线形式，一般接成星形接线，星形接线的中性点并联电抗器的接线形式，一般接成星形接线，星形接线的中性点经一小电抗器接地。经一小电抗器接地。S1.1.串联电抗器的接入方式：串联电抗器的接入方式：串联电抗器与电路串联直接接入串联电抗器与电路串联直接接入电路。电路。并联电抗器接入线路的方式主要有以下三种并联电抗器接入线路的方式主要有以下三种:通过断路器、隔离开关将电抗器接入线路。通过断路器、隔离开关将电抗器接入线路。通过隔离开关或直接将电抗器接入线路。通过隔离开关或直接将电抗器接入线路。将电抗器通过放电间隙接入线路。放电间隙应能耐将电抗器通过放电间隙接入线路。放电间隙应能耐受一定的工频受一定的工频 电压电压(一般为一般为1.35 1.35 UN)UN)，它被一个开关，它被一个开关S S所所并接。正常情并接。正常情 况下，开关况下，开关S S断开，电抗器退出运行。当断开，电抗器退出运行。当该处电压达到间隙放电电压时开关该处电压达到间隙放电电压时开关S S就立即动作，电抗器就立即动作，电抗器自动投入，工频电压随即降至额定值以下。自动投入，工频电压随即降至额定值以下。电抗器电抗器-运行监视操作运行监视操作1.1.允许运行方式允许运行方式并并联电抗器正常运行方式抗器正常运行方式.允许温度和温升。允许温度和温升。A A级绝缘材料，油箱上层级绝缘材料，油箱上层油温度一般油温度一般8585度，最高度，最高9595度度;允许温升为允许温升为:绕绕组温升组温升6565度，上层油温升度，上层油温升5555度，铁芯本体、度，铁芯本体、油箱及结构件表面温升油箱及结构件表面温升8080度。当上层油温度达度。当上层油温度达到到8585度时报警，度时报警，105105度时跳闸。度时跳闸。允许电压和电流。允许电压和电流。按不超过铭牌的按不超过铭牌的UeUe和和ee长期连续运行。运行电压的允许变化范围为长期连续运行。运行电压的允许变化范围为:5%Ue5%Ue。当超过。当超过UeUe时，在不超过允许温升的条时，在不超过允许温升的条件下，过电压允许运行时间按规定，当运行电件下，过电压允许运行时间按规定，当运行电压低于压低于0.95 0.95 UeUe时，应考虑退出部分并联电抗器时，应考虑退出部分并联电抗器运行，以保证系统的电压水平。运行，以保证系统的电压水平。直接并联接在线路上直接并联接在线路上的电抗，线路与并联的电抗，线路与并联电抗器必须同时运行，不允许线路脱离电抗器电抗器必须同时运行，不允许线路脱离电抗器运行运行。串联电抗器正常运行方式串联电抗器正常运行方式 运行运行电压一般不超一般不超过铭牌牌规定的定的额定定电压，运行，运行电压的允的允许变化范化范围为额定定值的的 5%0运行运行电流流一般不超一般不超过铭牌牌规定的定的额定定电流，流，电抗器不得抗器不得长时间超超过额定定电流运行。流运行。绝缘电阻阻用用2500V摇表表测量，其量，其值不低于不低于1 M/kV且不低于前次且不低于前次测量量值 的的30%。分裂分裂电抗器抗器运行运行时，两臂的，两臂的负荷基荷基本相等，且两臂本相等，且两臂负荷荷变化小，不得化小，不得单臂运行。臂运行。运行运行环境境温度温度不超不超过35度。度。2.2.运行维护和巡视检查运行维护和巡视检查电抗器电抗器-运行监视操作运行监视操作并并联联电电抗抗器器正正常常巡巡视视温度温度上层油温温升不超过允许值，环境温度，负荷上层油温温升不超过允许值，环境温度，负荷套管套管无破裂损伤、无严重污垢、放电、电晕无破裂损伤、无严重污垢、放电、电晕油枕油枕油位油色正常，油温油位对应，油位指示正常油位油色正常，油温油位对应，油位指示正常无渗漏无渗漏油箱油箱电气接头电气接头接触良好，无异常和明显过热接触良好，无异常和明显过热呼吸器呼吸器硅胶不潮解、不变色、油封正常、不破裂硅胶不潮解、不变色、油封正常、不破裂压力释放器压力释放器无喷油、破裂无喷油、破裂电抗器主体电抗器主体声音正常，无异音，无振动声音正常，无异音，无振动特殊巡视特殊巡视(1)(1)每次跳闸每次跳闸后应进行检查。后应进行检查。(2)(2)电抗器过电抗器过电压和异常运电压和异常运行，每小时至行，每小时至少检查一次。少检查一次。(3)(3)天气异常天气异常和雷雨后。和雷雨后。-并联电抗器并联电抗器2.2.运行维护和巡视检查运行维护和巡视检查检查电抗器检查电抗器本体本体清洁无污垢线圈清洁无污垢线圈无无变形。变形。检查电抗器室内应清洁、检查电抗器室内应清洁、无无杂物、无杂物、无磁性杂物磁性杂物存在存在(电抗器外部短路电抗器外部短路时，短路电流大、磁场强、磁性物体易吸入至电抗器绕组上，使电抗器时，短路电流大、磁场强、磁性物体易吸入至电抗器绕组上，使电抗器损坏损坏)。检查检查水泥支柱水泥支柱完整完整无无裂纹、油漆裂纹、油漆无无脱落；检查电抗器支柱绝缘子脱落；检查电抗器支柱绝缘子无无裂裂纹、无破损、无放电痕迹、无倾斜不稳，地面完好无开裂下沉。纹、无破损、无放电痕迹、无倾斜不稳，地面完好无开裂下沉。检查电抗器的换位处检查电抗器的换位处接线接线良好，接头无过热现象。良好，接头无过热现象。检查检查电抗器电抗器室内通风设备完好，无漏水现象，门栅关闭良好。室内通风设备完好，无漏水现象，门栅关闭良好。检查电抗器检查电抗器噪声和振动噪声和振动无异常，无放电声及焦臭味。无异常，无放电声及焦臭味。电容器电容器-运行监视操作运行监视操作每次发生短路故障后，检查电抗器是否有位移，水泥支柱每次发生短路故障后，检查电抗器是否有位移，水泥支柱有无破碎，支柱绝缘子是否有破损，引线有无弯曲，有无放电有无破碎，支柱绝缘子是否有破损，引线有无弯曲，有无放电及焦臭味。及焦臭味。-串联电抗器串联电抗器正正常常巡巡视视检检查查特特殊殊巡巡视视电抗器电抗器-异常及事故处理异常及事故处理u一般故障。一般故障。电抗器油枕油位与温度对应值不符合规定电抗器油枕油位与温度对应值不符合规定(超过规定的超过规定的10%10%范围范围););套管一般破损，但能继续运行套管一般破损，但能继续运行;套管污染灰垢较严重套管污染灰垢较严重;金具连接螺金具连接螺丝少量松脱丝少量松脱;油枕呼吸器管道堵塞，油封杯泊位缺油，硅胶变色超过油枕呼吸器管道堵塞，油封杯泊位缺油，硅胶变色超过70%;70%;油油箱渗油。箱渗油。u重大故障。重大故障。正常负荷下，电抗器上层油温超过正常负荷下，电抗器上层油温超过8585度，油温升超标度，油温升超标;正正常负荷情况下，引出线断股、抛股，引出线接头严重发热，超过常负荷情况下，引出线断股、抛股，引出线接头严重发热，超过7070度度;油枕油枕油位低于正常泊位的油位低于正常泊位的3/4;3/4;套管由位降低至套管由位降低至1/4;1/4;套管严重破损，但不放电套管严重破损，但不放电;瓦瓦斯继电器内含有气体斯继电器内含有气体;电抗器试验不合格，能暂时运行电抗器试验不合格，能暂时运行;压力释放装置漏油压力释放装置漏油;本体严重漏油。本体严重漏油。u紧急故障。紧急故障。油温急剧上升或超过油温急剧上升或超过105105度度;正常负荷下，引线接头发红正常负荷下，引线接头发红或引线断脱落或引线断脱落;油枕油位指示为零油枕油位指示为零;本体内部有异常声音或放电、爆炸声本体内部有异常声音或放电、爆炸声;电电抗器冷却装置油路堵塞抗器冷却装置油路堵塞(包括阀门故障包括阀门故障););套管油位无指示套管油位无指示;套管严重破损，套管严重破损，并有放电闪络现象并有放电闪络现象;电抗器主保护跳闸电抗器主保护跳闸;压力释放装置、温度监视测量装置压力释放装置、温度监视测量装置任一动作或跳闸任一动作或跳闸;电抗器爆炸、着火或本体喷油电抗器爆炸、着火或本体喷油;电抗器试验严重不合格，电抗器试验严重不合格，不能继续运行。不能继续运行。并并 联联 电电 抗抗 器器 常常 见见 故故 障障电抗器电抗器-异常及事故处理异常及事故处理(1)(1)电抗器温度高告警。电抗器温度高告警。应立即检查电抗器的电压和负荷应立即检查电抗器的电压和负荷(无功功无功功率率););到现场检查温度计指示，与控制屏上远方测温仪表指示值相对照；到现场检查温度计指示，与控制屏上远方测温仪表指示值相对照；对电抗器的三相进行比较，以查明原因；检查电抗器的油位、声音及各对电抗器的三相进行比较，以查明原因；检查电抗器的油位、声音及各部位有无异常部位有无异常;如果现场温度并未上升，而远方指示温度上升，则可能测如果现场温度并未上升，而远方指示温度上升，则可能测温回路有问题，如果现场和远方温度指示都未上升而来温回路有问题，如果现场和远方温度指示都未上升而来“温度高温度高”告警告警时，可能是温度继电器或二次回路故障，应立即向调度报告，申请停用时，可能是温度继电器或二次回路故障，应立即向调度报告，申请停用温度保护，以免误跳闸。如果检查电抗器本体无异常，可继续运行，但温度保护，以免误跳闸。如果检查电抗器本体无异常，可继续运行，但应加强监视，注意油温上升及运行情况。应加强监视，注意油温上升及运行情况。(2)(2)电抗器轻瓦斯动作告警。电抗器轻瓦斯动作告警。应检查其温度、油位、外观及声音应检查其温度、油位、外观及声音有无异常，检查气体继电器内有无气体，用专用的注射器取出少量气体，有无异常，检查气体继电器内有无气体，用专用的注射器取出少量气体，试验其可燃性。如气体可燃，可断定电抗器内部有故障，应立即向调度试验其可燃性。如气体可燃，可断定电抗器内部有故障，应立即向调度报告，申请停用电抗器。在调度未下令将其退出之前，应严密监视电抗报告，申请停用电抗器。在调度未下令将其退出之前，应严密监视电抗器的运行状态，注意异常现象的发展与变化。气体继电器内的大部分气器的运行状态，注意异常现象的发展与变化。气体继电器内的大部分气体应保留，不要取出，由化验人员取样进行色谱分析。如气体继电器内体应保留，不要取出，由化验人员取样进行色谱分析。如气体继电器内并无气体，可能是轻瓦斯误动，应进一步检查误动原因，如振动、二次并无气体，可能是轻瓦斯误动，应进一步检查误动原因，如振动、二次回路短路等。回路短路等。并并 联联 电电 抗抗 器器 异异常常及及事事故故电抗器电抗器-异常及事故处理异常及事故处理(3)(3)电抗器跳闸。电抗器跳闸。1)1)立即检查是否仍带有电压，即线路对侧是否跳立即检查是否仍带有电压，即线路对侧是否跳闸。如对侧未跳闸，应报告调度通知对侧紧急切断电源。闸。如对侧未跳闸，应报告调度通知对侧紧急切断电源。2)2)立即检查温度、立即检查温度、油面及外壳有无故障迹象，油面及外壳有无故障迹象，压力释放阀是否动作压力释放阀是否动作；如；如气体、差动、压力、气体、差动、压力、过流过流保护有两套或以上同时动作，或明显有故障迹象，应判断内部有短路保护有两套或以上同时动作，或明显有故障迹象，应判断内部有短路故障，在未查明原因并消除前，不得投入运行。故障，在未查明原因并消除前，不得投入运行。气体继电器保护动作气体继电器保护动作，按，按前述步骤检查；前述步骤检查；差动保护动作差动保护动作，如无其他迹象，应检查电流互感器二次回，如无其他迹象，应检查电流互感器二次回路端子有无开路现象；路端子有无开路现象；压力保护动作压力保护动作，应检查有无喷油现象，压力释放阀，应检查有无喷油现象，压力释放阀指示器是否射出。指示器是否射出。(4)(4)电抗器着火。电抗器着火。应立即应立即切断电源切断电源(包括线路对侧电源包括线路对侧电源)，并用灭火器，并用灭火器快速进行灭火，如溢出的油使火在顶盖上燃烧，可适当快速进行灭火，如溢出的油使火在顶盖上燃烧，可适当降低油面降低油面，避免火，避免火势蔓延。如电抗器内部起火，则势蔓延。如电抗器内部起火，则严禁放油严禁放油，以免空气进入引起严重的爆炸，以免空气进入引起严重的爆炸事故。事故。(5)(5)下列情况应停用电抗器下列情况应停用电抗器:1)1)内部有强烈的爆炸声和放电声内部有强烈的爆炸声和放电声;2)2)压力释放装置向外喷油或冒烟压力释放装置向外喷油或冒烟;3)3)在正常情况下，温度不断上升，并超在正常情况下，温度不断上升，并超过过105105度度;4)4)严重漏油使油位下降，并低于油位计的指示限度。严重漏油使油位下降，并低于油位计的指示限度。停用时，停用时，应向调度报告，按调度令，先断开对侧断路器，后断开本侧断路器。应向调度报告，按调度令，先断开对侧断路器，后断开本侧断路器。并并 联联 电电 抗抗 器器 异异常常及及事事故故电抗器电抗器-异常及事故处理异常及事故处理串串 联联 电电 抗抗 器器 异异常常及及事事故故(1)(1)电抗器局部过热。电抗器局部过热。发现局部过热时，用试温腊或专用测温计发现局部过热时，用试温腊或专用测温计测试其温度，判明发热程度，必要时，可加装强力通风机加强冷却或测试其温度，判明发热程度，必要时，可加装强力通风机加强冷却或减低负荷，使温度下降。若无法消除严重发热或发热程度有发展，应减低负荷，使温度下降。若无法消除严重发热或发热程度有发展，应停电处理。停电处理。(2)(2)支柱绝缘子裂纹接地。支柱绝缘子裂纹接地。支柱绝缘子因短路裂纹接地，或线支柱绝缘子因短路裂纹接地，或线圈凸出和接地或水泥支柱损伤，均应停电处理。圈凸出和接地或水泥支柱损伤，均应停电处理。(3)(3)电抗器断路器跳闸。电抗器断路器跳闸。如电抗器保护动作跳闸，应查明保护装如电抗器保护动作跳闸，应查明保护装置动作是否正常，检查水泥支柱和引线支柱瓷瓶是否断裂，电抗器的置动作是否正常，检查水泥支柱和引线支柱瓷瓶是否断裂，电抗器的部分线圈是否烧坏。电抗器断路器跳闸后，若未查明原因，禁止送电，部分线圈是否烧坏。电抗器断路器跳闸后，若未查明原因，禁止送电，由检修人员处理合格后方可送电运行。由检修人员处理合格后方可送电运行。电抗器故障后，应立即隔离故障点，恢复母线正常运行，并加强电抗器故障后，应立即隔离故障点，恢复母线正常运行，并加强监视。监视。五、五、电电抗器的使用知抗器的使用知识识 1.电抗器的布置和安装 线路电抗器通常都作垂直布置。各电抗器及与地之间用支柱绝缘子绝缘；中间一相电抗器的绕线方向与上下两边相反。母线电抗器作水平布置或品字形布置。2.电抗器的运行维护 正常运行中：接头应接触良好无发热；周围应整洁无杂物；支持绝缘子应清洁并安装牢固，水泥支柱无破碎；垂直布置的电抗器应无倾斜；电抗器绕组应无变形；无放电声及焦臭味。思考思考练习练习思考练习1.电抗器有哪些种类？各有何用途？2.在电容器组中串联电抗器有何作用？3.限流电抗器有何用途？什么是线路电抗器和母线电抗器，各有何作用？4.电抗器的布置有何规定？