[精品]变电站中电涡流引起的危害和防范措施

[精品]变电站中电涡流引起的危害和防范措施 更多专业、稀缺文档请访问——搜索此文档，访问上传用户主页～ 变电站中电涡流引起的危害和防范措施 变电站中电涡流引起的危害和防范措施 【摘要】本文以变电站干式空心电抗器电磁感应引起的围栏结构发热为例，了干式电抗器引起围栏结构发热的原因，并介绍了行之有效的处理办法，最后提出了几点对于电抗器使用安装的建议，希望对干式空心电抗器的布置安装、施工以及运行管理有一定的参考作用。 【关键词】围栏构架发热;干式空心电抗器;安装工艺 为了保证企业的用电质量，大部分的变电站都安装了电力电容器，而这些补偿设备一般都串有干式空心电抗器，但是电抗器在实际使用的过程中容易出现致使围栏结构发热的问，如何解决这一瓶颈障碍是安全使用电抗器的关键。 一、电抗器使用中的实际问题 补偿设备串联电抗器是为了限制电流涌动的冲击，通过电抗器来吸收、抑制高次谐波电流。电抗器分为干式空心电抗器以及浸式铁心电抗器，尤以干式空心的电抗器使用为主，因为这种电抗器具有初始电压均匀、无渗漏、无噪音污染以及能力强、效果好、价格低等优点。 但是由于电抗器的性质以及结构决定了运行中的电抗器势必会在周边产生强烈的磁场，若恰巧此时周边存在着由导磁金属构成的闭合、接地环路，电磁将会在回路上产生环流，此时的环路会相应的产生涡流，在环流与涡流的作用下，导磁性的金属环路会产生高温发热的现象，不仅增加了电能的损耗，也改变了电抗器的磁场，影响了电抗器的正常运行。 二、围栏结构发热的案例 ZH变电站扩建工程于2009年正式开始使用，该变电站共配有四组电容器，并联的电容器又串联着干式空心电抗器，在电抗器周围设有围栏结构，围栏由具有导磁性的角钢进行连接。 (一)围栏发热产生原因 2010年5月份的时候，变电站的工作人员在红外检测巡视的时候发现，电容器在运行的时候，周围了围栏结构出现了发热现象，部分的围栏结构的角钢达到了102.3度的高温，相对温差也较大，为88%左右，超出了正常的范围;6月份的时候，又投入使用了另外的三组电容器，围栏结构发热的现象再次发生。 围栏结构的发 更多专业、稀缺文档请访问——搜索此文档，访问上传用户主页～ 热不仅造成了能量的损失，也会对周边的通讯以及信息的传输都造成影响，同时威胁着工作人员的人身安全与设备的使用安全，具有严重 根据红外线的诊断结果规范来划分，的后果，急需有效的解决。 当检测部位的金属部件热点温度高于90度，或者相对温差大于80%的时候，便可以判断发生了电流致热型设备严重缺陷。 根据设备的测温，我们可以计算出金属围栏结构的相对温差为88.5%，属于重要缺陷的程度;而根据磁场分布线我们可以知道，金属材质的闭合回路距离电抗器的距离越近，磁场的强度便会越大，反之则会减小，当远离电抗器3000毫米之外的时候，磁场的强度几乎为零。 根据国家的安全，ZH变电站的金属围栏闭合结构距离电抗器的距离过近，未达到安全的磁净空的要求，处在电抗器周围比较强的磁场范围内，导致金属的回路上产生了电磁环流，增加了围栏结构的温度，超过了安全的温度值。 如果金属的围栏结构是与电抗器的中心轴线平行的，基本不会产生电磁的环流，发生磁感应致热的现象;但如果围栏结构是与中心线垂直的方向，由于它包围了交变磁场，感生电流比较大，发热现象就比较容易发生。 (二)围栏发热的处理方法 找到了围栏结构发热的原因之后，变电站采取了如下的措施: 1.在围栏结构的连接处垫上了树脂的绝缘板，切断了金属的围栏结构成为闭合回路的机会，防止电磁的环流。围栏的角钢都是通过金属的螺栓进行连接的，绝缘的方法便是替换下金属的螺栓，改用树脂的绝缘钉，并用绝缘材质的套管螺栓固定，通过在金属钢板间加入绝缘材质的方法来切断电磁的环流。 2.在金属围栏以及金属立柱间设立了绝缘板，同样切断了围栏的闭合回路结构。将闭合的金属结构切开，每100毫米左右便设置一个绝缘的立柱，并用绝缘材料或是不导磁的夹块来固定立柱，阻止电磁的环行闭合流动。 (三)围栏发热的处理效果 2010年10月份，红外线的检测效果现实围栏结构的温度明显降低，11月份的时候已经降到了29.5度，相对温差值也降到了29%左右，从而可以得出围栏的发热缺陷得到了消除解决以及绝缘措施科学有效的结论。 三、对于安装抗电器的建议 根据事故产生的原因分析过程，我们可以看出电抗器的安装以及使用过程都有着不可忽视的细节性安全问题，所以在此提出 更多专业、稀缺文档请访问——搜索此文档，访问上传用户主页～ 几点电抗器安装工艺的建议，希望能够减少因安装使用不当而引起的事故。 1.电抗器与围栏结构的距离。距离电抗器越近，所处的磁场越强，电磁感应效应也势必越明显，所以在安装电抗器的时候，一定要注意与围栏结构保持距离，以大于3米为最佳最安全的安装距离。 国家电网公布的电抗器技术标准中对磁净空距离的要求为:在以电抗器为中心，两倍直径的周边以及垂直范围内，均不得有导磁金属的闭合回路存在;而本文的案例中，ZH变电站的电抗器外直径为1.1米，那么安全的范围就应该大于2.2米，但是ZH变电站的角钢结构金属围栏距离电抗器中心的距离为1.95米，未达到标准的要求，处在较强的磁场范围内，才使得结构承受不了环流的电磁感应而发热。 2.电抗器围栏结构的导磁性。为了防止围栏结构的发热，尽量不要使用具有导磁性的金属材质，选用了铁磁性的金属构件，也不要形成环路;此外电抗器的支撑构件、支柱都要选用无磁性的材料，就连最微小的螺栓都要注意选用树脂材质的非导磁性材质。 3.如果电抗器周边有与中心垂直的导磁性金属围合结构，一定要切断电磁的环流路线，使用绝缘材料的立柱，进行分别的接地处理，彼此间的间距以1米左右为宜。 4.在电抗器安装使用之前，一定要做好设计以及计算工作，保证电抗器使用的安全性。实际生活中，电抗器一旦发生问题，便会带来一定的耽误与损失，所以在设计施工阶段就应该尽量杜绝围栏结构的过近，限定围栏结构的材质，从根本上杜绝电抗器安装使用的异常。 四、结语 由于在电抗器周围设置的金属结构的闭合围栏结构，而且距离电抗器的距离过近，导致电磁在围栏上形成了环流，致使围栏结构发热，威胁使用安全。 为此而采取的切断电磁回路的两个步骤都收到了明显的效果，降低了围栏的温度，减小了相对温差，所以在电抗器使用安装的过程中一定要注意围栏结构的材质以及距离电抗器的安全距离，尽量避免导磁性的闭合环路结构，可以很好的保证发热缺陷的产生。 ZH变电站的成功之举，得到了设计施工以及运行等相关单位的重视，对以后电抗器的安装以及扩大使用都提供了借鉴参照，是电抗器安装工艺的进步，值得其他的变电站研究学习。 参考文献 [1]张真涛，王予生.空心电抗器漏磁引起围栏构架发热问题的处理[M].电力电容器与 更多专业、稀缺文档请访问——搜索此文档，访问上传用户主页～ 无功补偿，2012(04). [2]陈功.干式电抗器围栏发热原因分析及处理[M].电力安全技术，2013(02). [3]韩建兵，王友柱.干式空心电抗器围栏发热问题的处理[M].河北电力技术，2001(06).