1 并联电抗器的基本结构及形式
当前使用的电抗器主要有壳式电抗器和芯式电抗器2种形式。我省目前使用的电抗器都为芯式电抗器，并且国内生产的高电压大容量电抗器是以芯式结构为主。在布置方式上，分为三相和单相，一般情况下，三相消耗的原材料和成本比单相少，因此，低电压等级的电抗器一般采用三相形式。高电压的电抗器由于在三相形式时磁路相互关联，零序阻抗可能比正序阻抗小一些。单相重合闸时，一相断开后另外两相的磁通也有一部分通过断开铁芯，从而在断开相的线圈中感应一个电压，使故障电流增大，不利于熄弧，因此其绝缘要求高，相间的绝缘问题就相对突出，所以500 kV以上的电抗器大多数采用单相结构。
2 电抗器的常见故障及判断
通常情况下，电抗器除与变压器具有相同的绝缘问题外，还存在振动和局部过热的问题。国内产品中，西安变压器厂引进法国ALSTHOM技术，经过消化吸收并在西安交通大学等大专院校的帮助下，已基本解决局部过热问题。沈阳变压器厂则由于刚开始制造500 kV电抗器，暂时还没有成熟的运行经验。近年来各省发现的220 kV及以上电抗器事故及故障情况基本上可以分成如下几类：
2．1 油色谱分析异常
通过对电抗器进行油色谱分析，发现了许多早期故障及事故隐患，对预防电抗器事故起了重要作用。导致油中产生气体的原因为局部过热（铁芯，绕组，引线联结点，夹件等）、局部放电和电弧（如匝件及层间短路，沿面放电及磁闭合回路等）。这些现象均可引起油和固体绝缘的裂解，从而产生气体。产生的气体主要有烃类气体（甲烷，乙烷，乙烯，乙炔等）、氢气、一氧化碳、二氧化碳等。应用气体色谱分析法判断电抗器内部故障方法如下。
2．1．1 将色谱分析结果的几项主要指标与正常值进行比较，按产气速率进行判断，当总烃含量较高时，当相对产气速率大于每月10％时可判断为电抗器内部存在异常；当总烃的绝对产气速率大于0．25mL／h（开放式）和0．5 mL／h（全密封）时，可判断电抗器存在故障；
2．1．2 按一氧化碳和二氧化碳的指标进行判断。CO和CO2是反映纤维绝缘材料分解产生的特征气体，但这2个指标的分散性大。因此，根据IEC导则等资料认为：当CO2／CO大于11或小于3时，可能存在内部固体绝缘材料老化故障，国内资料及经验认为CO2／CO大于2时，则有可能存在异常情况。
2．1．3 三比值法和特征气体法对判断故障性质的应用。三比值法可以较准确判断出潜伏性故障，同时可以显示并发性的故障。而特征气体法却只能判断出故障性质，要对故障性质作深层次的探讨，定出故障源的温度及作定性分析，则必须采用三比值法。
2．2 油介损值上升较快，过滤处理后无效果
从全国统计的电抗器故障资料看，出现该类问题的产品主要集中在个别厂家。造成这种情况的原因首先是油质量存在问题，其次是电抗器存在的过热现象没有解决好。如湖南省500 kV站进口的9台意大利ABB公司ANSALDO产品，瑞典ASEA的个别产品，均不同程度的存在该类问题，进行多次处理后还存在介损增高的现象。
2．3 振动噪音异常
引起振动的主要原因是磁回路有故障和制造时铁芯未压紧或夹件松动。此外，器身固定、安装质量等均可造成振动和噪音异常。如湖南省500 kV民丰变自投运以来，三相电抗器一直存在该类问题，使A相电抗器局部振动超过130μm，噪声异常，1997年进行吊罩检查时发现并消除了6个固定器身螺栓松动的缺陷，处理后振动减小。
2．4 匝间短路，电抗器烧毁
1998年的湖南电抗器事故、1993年11月和1994年12月的安徽电抗器事故和山东电力公司的电抗器事故均属电抗器匝间短路事故。分析其原因，主要是设计和制造存在先天缺陷，尤其是局部过热问题没有解决好，连续发生的几起事故均系同一厂家，并且均系1992、1995年的产品。
2．5 过热性故障
意大利ABB公司、法国ALSTHON、加拿大ASEA、瑞典ASEA及西安变压器厂产品，均不同程度的出现过该类故障。湖南省9台500 kV电抗器在运行初期均发生过由于过热性故障而引起温度过高的问题，经处理，现基本得到控制。
2．6 磁回路故障引起内部放电
磁回路出现故障的原因是多方面的，如漏磁通的过于集中引起局部过热，铁芯接地引起环流和铁芯与夹件间的绝缘破坏，接地片的松动与熔断导致悬浮放电及地脚绝缘故障等。如加拿大ASEA公司生产的电抗器在辽宁发生了器身铁轭定位装置放电；法国ALSTHOM生产的电抗器在湖北双河变发生了由于中间芯柱端部因漏磁在均压环铜管上产生环流发热；湖南省在岗市变安装的220 kV电抗器，在投运30 h后就发现有乙炔产生，故障原因是由于下夹件与地脚之间的绝缘损坏，形成闭合磁通回路，运行时烧断接地联线，从而产生放电故障。
3 预防电抗器事故的措施
4．1 针对电抗器油老化问题，应加抗氧化剂T501。
4．2 根据电抗器的温升情况，对过热现象较明显的电抗器加装冷却风扇。
4．3 加强运行巡视和试验跟踪，重视油色谱数据分析，必要时应缩短油分析间隔。
4．4 装设在线监测装置，实时反映运行情况，为及时采取有效措施提供依据。
4．5 对存在问题的电抗器，开展局部放电在线检测试验研究。
4．6 按实际情况及时开展电抗器的油脱气及油过滤处理工作。 |
