500kV并联电抗器
(完整版)500kV变电站主要设备介绍
500kV变电站主要设备介绍第一部分设备的公用参数一、设备环境条件根据设备使用当地的具体环境确定，具体是：1、户外设备环境条件主要分为：海拔高度、环境温度、相对湿度、污秽等级、地震烈度、覆冰厚度。
2、户内设备环境条件主要是环境温度和相对湿度。
二、设备的额定电压1、我国的电压等级电压等级分别用“系统标称电压”表示，分别为：1000kV、750kV、500kV、330kV（西北）、220kV、145kV （东北）、110kV、60kV、35kV、10kV、6kV（电厂）、0.4kV2、设备的额定电压“设备的额定电压”分别用上述系统的“最高运行电压”表示，分别为：1100kV、800kV、550kV、363kV （西北）、252kV、167kV（东北）、126kV、69kV、40.5kV、11.5kV、6.9kV（电厂）、0.46kV三、绝缘水平绝缘水平是指：设备带电部分与不带电部分之间的绝缘能力，主要分为：雷电冲击、操作冲击和工频耐压三种绝缘水平，主要根据相应的国家和行业的标准以及安装地点的使用要求选择。
四、设备的试验要求各种设备都应该按照国家和行业的标准，通过相关的试验。
设备试验主要分为以下几种：型式试验、出厂试验、安装现场的交接试验等。
五、额定频率：50HZ第二部分 500kV变电站主要一次设备500kV变电站一般分为三个电压等级，即：500kV、220kV和35kV，下面分别介绍各级电压的一次设备。
一、500kV主变压器变压器的作用是“改变电压，将各级电压连接起来”。
500kV主变压器的主要型式和参数介绍如下：1、额定容量：750MVA、1000MVA等等2、绕组容量比：100/100/50等等3、电压变比500/220/35kV等等4、短路阻抗5、空载损耗和负载损耗6、单相变压器（A、B、C三相共三台），或三相共体变压器（A、B、C三相一台）。
多数变电站为三台分相的单相变压器，少量运输条件优越的变电站采用三相共体变压器。
一起500kV高压并联电抗器故障分析及防范措施
一起500kV高压并联电抗器故障分析及防范措施摘要：本文主要针对某500千伏变电站一起高压并联电抗器故障事件，通过对系统设备前相关参数以及事故后的调查分析，发现该站高压电抗的高压侧套管均压环设计不合理，导致放电击穿套管尾部引线附件而造成线圈短路发生油箱爆裂事故。
对此提出整改方案以及应对防范措施，保证系统安全稳定运行。
关键词：高压电抗器；故障分析；防范措施0 引言并联高压电抗器是远距离高压交流输电网络中不可缺少的重要设备。
在500千伏交流输电网中，主要用来改善系统电压分布、平衡无功功率、限制潜供电流等方面，对电网有着不可替代的作用[1-2]。
因此对高压电抗器的合理设计，以及设备日常维护方案、制定事故防范措施具有较高要求，对电网安全稳定运行有重要意义。
1 高压电抗器事故案例2016年12月14日，500kV xxx电站xx1号线高压 B 相电抗器重瓦斯保护动作、第一套保护、第二套保护及本体压力释放阀动作，5031 开关、5032 开关跳闸。
故障造成该电抗器油箱爆裂并起火。
500kV xx 1、2号线及 500kVⅠ、Ⅱ母线相继跳闸。
500kV xxx线带1号主变运行，220kV 系统运行未受影响，故障未造成负荷损失。
2 高抗设备基本情况2.1故障前基本情况该高抗 15 年以来运行情况良好，未发生故障。
按规程规定 500kV 电抗器每 3个月开展一次油中溶解气体分析，最近一次油中溶解气体试验时间为 2016 年 9月 14 日乙炔含量为 0，总烃 35.73ppm，色谱数据未见异常。
上次检修预试时间为 2015 年 5 月 10 日，所做的试验项目为绕组、铁心、夹件绝缘电阻测试，本体介损与泄漏电流测试、直流电阻测试及套管相关试验等，试验情况未见异常。
2.2故障后现场检查情况电抗器器身高压侧右前方开裂起火，油箱整体变形，中部向外凸出。
油箱多处加强筋开裂，高压套管附近油箱上有多处破口。
高压端引线已经熔断，出线端成型绝缘件已经完全烧损。
500 kV高压并联电抗器故障分析及处理
500 kV高压并联电抗器故障分析及处理安滨;陈仁刚;林俊年【摘要】为解决某500 kV变电站高压并联电抗器乙炔超标的问题,利用油色谱及超声波局放检测相结合的方法,对故障类型和位置进行分析判断,得出乙炔超标是由悬浮放电产生的结论,并利用超声法对故障点位置进行准确定位.排油内检后验证了分析结论的正确性.最后,结合实际情况提出了相应的处理措施和反事故措施.【期刊名称】《山东电力技术》【年(卷),期】2016(043)001【总页数】4页(P77-80)【关键词】高压并联电抗器;色谱分析;超声波局部放电;故障诊断;乙炔超标【作者】安滨;陈仁刚;林俊年【作者单位】国网山东省电力公司检修公司,济南 250118;国网山东省电力公司检修公司,济南 250118;国网山东省电力公司检修公司,济南 250118【正文语种】中文【中图分类】TM472并联电抗器是接在超高压电网线路上的大容量电感线圈，用来进行无功调节，解决电网无功功率过剩，电压偏高的问题，从而提高电力系统的稳定性。
并联电抗器在500 kV电网运行中起着非常重要的调压作用。
随着我国超高压电网的不断完善，挂网运行的并联电抗器日益增多，且其故障数量明显高于同电压等级的变压器，如果不防患于未然，将会危及电力企业安全生产。
电抗器故障分为内部故障和外部故障，内部故障主要是由电抗器本身的振动导致，表现为内部螺栓的松动、均压球的断裂等；外部故障主要表现为电抗器套管的沿面放电、器身的渗漏油等。
一旦电抗器发生故障，如果处理不及时就会导致事故的扩大，危及电力系统安全运行［1］。
以一起500kV高压并联电抗器故障为例，详细分析其故障原因及处理过程，并提出具有针对性的预防措施。
某500 kV高压并联电抗器（简称高抗），型号BKD-50000/500，于2012-09-21投产。
2014-04-10进行常规绝缘油色谱试验时，发现A相高抗色谱数据乙炔含量超标，怀疑高抗内部出现故障，随即对其进行跟踪测试，检测结果如表1所示。
500kV并联电抗器保护配置及选型分析
500kV并联电抗器保护配置及选型分析郭晓红(太原电力高等专科学校,山西太原030013)窦加强(天脊集团山化水泥厂,山西长治047507)郭宏凯(山西省自动化研究所,山西太原030012)摘要:在分析500kV并联电抗器的各种故障的基础上,介绍了相应的保护装置的原理及功能,并对保护装置的选型进行了分析。
最后给出了500kV并联电抗器保护装置的配置情况,并提出微机保护优于其它保护。
关键词:并联电抗器;保护装置;微机保护中图分类号:T M77;T M47文献标识码:B文章编号:1006O6047(1999)05O0034O030概述随着电力系统的发展,500kV输电线路逐渐增多。
远距离超高压输电线的对地电容大,为吸收这种容性无功功率,限制系统的过电压,对于使用单相重合闸的线路,为限制潜供电容电流,提高重合闸的成功率,都应在输电线两端或一端变电所内装设三相对地的并联电抗器。
根据系统对限制单相接地电流的需要,在并联电抗器中性点装设小电抗器(或限流电抗器),可以起到补偿电容及相对地耦合电容电流和防止谐振过电压的作用,我国500kV线路并联电抗器均为单相油浸式,铁芯带气隙,单台容量为40~60M V#A。
它与输电线路的相连方式有3种。
(1)通过隔离开关与线路相连,节省设备,减少投资,可视为与线路一体,但运行欠灵活。
(2)采用专用断路器,运行灵活,但投资大。
(3)通过放电间隙与线路相连,当电压较高时放电间隙击穿自动投入。
电压低时又自动退出,不仅节省投资,还能减少正常运行时的有功功率和无功功率损失,但技术要求较高,可靠性低。
并联电抗器可能发生的故障有:线圈的单相接地和匝间短路;引线的短路和单相接地短路;由过电压引起的过负荷以及温度升高和冷却系统故障。
1保护配置111纵差为防御并联电抗器内部线圈及引出线单相接地或相间短路故障,装设差动保护,瞬时动作于跳闸。
由于500kV并联电抗器价格昂贵,因此设双重主保护。
对单相式并联电抗器,第一套差动保护可装成3个单相差动,这可以明确指示出故障相。
500kV高压并联电抗器故障分析及处理
500kV 高压并联电抗器故障分析及处理【摘要】随着我国经济实力与科技水平的快速进步，超高压电网得到了不断的完善与发展，电抗器数量也在逐渐的增加，但是发生故障的几率也在不断的增加，一旦电抗器一旦出现故障必然会对电网运行造成极大的危害，及时处理故障能够有效地使电力系统长期稳定的运行。
笔者根据多年的实际工作经验，对500kV高压变电站中的并联电抗器常见的故障特征以及产生原因和处理方法做出分析，以期对相关的工作企业与人员有所参考。
【关键词】并联电抗器故障分析故障处理故障特征1前言随着近年来我国加大电力设施的建设，配电网的稳定性得到了显著的提升，电抗器在其中起到了非常重要的作用，但是电抗器故障也是时有发生，对电力企业和电力用户造成了极大的影响。
通过对并联电抗器常见故障进行深入的分析，根据导致故障的原因采取相应的处理措施，可以有效地保证电抗器运行的安全性与可靠性，对此本文的研究有着很好的实际作用，希望相关的技术人员能够从中有所参考，使我国电网配电质量得到有效的提高。
2并联电抗器概述并联电抗器通常是连接在超高压输电线路与大地相连的末端，主要是起到在远距离输电过程中能够降低长线电容效应导致的电压升高作用，从而实现对远距离输电线路具有的容性无功功率实现有效地补偿，同时能够降低电压过高现象的出现，使输电线路造价有所降低[1]。
电抗器和通常所说的变压球存在显著的不同，电抗器自身拥有电感线圈，电抗器中的硅钢片具有较大的导磁系数，当电流变化导磁系数也会随之发生非线性的改变，一旦电流超过一定限度之后，铁芯将会出现饱和，导磁系数将会迅速的降低，致使使电感和电抗也会快速的下降。
根据电抗器结构的不同，可以将变脸电抗器划分为壳式与心式两种，我国输电线路主要采用的是心式结构，其是由两个水平铁轭和三个垂直柱构成。
3电抗器常见故障特征、原因和处理3.1 电抗器振动导致的故障故障一，内部套管的均压环因为振动导致固定环铝条发生断裂，断裂后均压环因为出现悬浮电位导致持续放电。
500kV并联电抗器(含中性点电抗)技术规范
中国南方电网有限责任公司企业标准500kV并联电抗器（含中性点电抗）技术规范中国南方电网有限责任公司发布目次前言 (I)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (2)4 使用条件 (2)4.1正常使用条件 (2)4.2特殊使用条件 (3)5 技术要求 (4)5.1技术参数 (4)5.2设计与结构要求 (8)6 试验 (18)6.1并联电抗器型式试验及例行试验 (19)6.2中性点电抗器型式试验及例行试验 (20)6.3交接试验 (21)7 监造和运输 (21)7.1监造 (21)7.2运输 (22)前言为规范500kV并联电抗器（含中性点电抗）技术标准和要求，指导南方电网公司范围内电抗器从设计采购到退役报废的全生命周期管理工作，依据国家和行业的有关标准、规程和规范，特制定本规范。
本规范应与GB/T 23753-2009一起使用，除非本规范另有规定，否则应按GB/T 23753-2009有关条款执行。
本规范由中国南方电网有限责任公司生产技术部提出、归口管理和负责解释。
本规范主编单位：中国南方电网有限责任公司生产技术部。
本规范参编单位：云南电网公司。
本规范主要起草人：王耀龙，陈曦，周海，魏杰，姜虹云，黄星，赵现平，陈宇民，周海滨，黄志伟。
本规范主要审查人：佀蜀明，何朝阳，马辉，林春耀，阳少军。
本规范由中国南方电网有限责任公司标准化委员会批准。
本规范自发布之日起实施。
执行中的问题和意见，请及时反馈至中国南方电网有限责任公司生产技术部。
500kV并联电抗器（含中性点电抗）技术规范1 范围本规范适用于中国南方电网公司范围内500kV电压等级的并联电抗器（含中性点电抗）。
本规范规定了500kV电压等级的并联电抗器（含中性点电抗）的使用条件、技术条件、设计结构、试验、监造和运输等方面的技术要求。
凡本技术规范未规定的（GB/T 23753也未规定），应执行相关设备的国家标准、行业标准或IEC标准，如果标准之间存在差异，应按上述标准条文中最严格的条款执行。
500kV变电站35kV空芯并联电抗器故障分析
云
南
电
力
技
术
Ｖｏ １ ． ４１ Ｎｏ ． ３
ＹＵＮＮＡＮ ＥＬＥＣＴＲＩ Ｃ ＰＯＷ ＥＲ
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０１ ３
５ ０ ０ ｋ Ｖ变 电站 ３ ５ ｋ Ｖ空 芯 并 联 电抗器 故 障分 析
冯 跃
（ 云南 电 网公 司 文 山供 电局 ，云南 文山 ６ ６ ３ ０ ０ ０ ）
流分 布 的紊乱 ，造 成个 别 支 路 过 流发 热 ，过 流发
热损 伤 匝间绝缘 ，造 成短 路 。 ３ ． ３ 绝 缘材料 选 用不 当 ５ ０ ０ ｋ Ｖ变 电站 ３ ５ ｋ Ｖ空芯并 联 电抗器 运行 温度
Ⅲ段保 护 动作 整定 值 为 ０ ． ８ ２ Ａ，时限 ０ ． ５秒 ） 。该
摘 要 ：介 绍 ５ ０ ０ ｋ Ｖ 变 电站 ３ ５ ｋ Ｖ 空芯并联 电抗 器故 障损坏 情 况 ，对空芯 并联 电抗 器 的解体 检 查 ，从 结
构设 计 、制 作 工 艺及 材料 选 用等 方 面进行 深入 分 析故 障原 因 ，并提 出防护策略 。
关键 词 ：空芯 并联 电抗 器 中 图分 类号 ：Ｔ Ｍ６ ３ 故障 原 因分析 防护 策略 文章 编号 ：１ ０ ０ ６ — ７ ３ ４ ５（ ２ ０ １ ３ ）０ ３ — ０ ０ ５ ９ — ０ ２ 文 献标 识码 ：Ｂ
收 稿 日期 ：２ ０ １ ３ — ０ ３ — ０ ６
从 电抗 器 的结 构 可 以 看 出 ．调 匝环 处 于 电抗 器 的上 端 ，在变 电站运 行 时所 产 生 的 热量 都 朝 上
５９
２ ０ １ ３年第 ３期
云 南 电力技术
第４ １卷
500kV变电站低压并联电抗器选择分析
500kV变电站低压并联电抗器选择分析低压并联电抗器作为变电站的重要设备，可以补充容性充电功率，吸收无功功率，降低线损，提高功率因数，削弱空载或轻载时长线的电容效应（弗兰梯效应），稳定电网的运行电压，改善供电质量，减少潜供电流，加速潜供电弧的熄灭，减少用户电费开支，降低生产成本，现已成为变电站无功补偿中不可或缺的一部分，是500kV超高压大型变电站中非常重要的元件，低压并联电抗器型式和额定电压参数的选择不但直接影响站内设计和工程投资，对电网的安全可靠运行也有着重要的影响[1-2]。
1. 并联电抗器简介电抗器，是指能在电路中起到阻抗的作用的电器。
电力网中所采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空芯线圈。
它可以根据需要布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。
在发生短路时，维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。
并联电抗器的分类有很多种，按结构可分为空芯式和铁芯式电抗器，按冷却系统可分为干式和油浸式电抗器，按容量是否可调可分为可控电抗器和常规电抗器。
空芯式电抗器通常做成干式，铁芯式电抗器通常做成油浸式。
2. 低压并联电抗器选择分析下面根据楚庭（穂西）变电站在广州供电系统中的作用对与本站并联电抗器型式选择有关的几个主要问题进行分析。
2.1 型式选择根据常用的油浸式铁芯电抗器和干式空芯式电抗器，对两种型式的并联电抗器分析对比如下：表2.1 并联电抗器对比分析表序号对比项油浸铁芯并联电抗器干式空芯并联电抗器1运行性能内绝缘故障可再修复，干扰小，缺点是线性度不好，结构复杂，维护工作量大，防火要求高，重量大，噪音大。
维护较为不便电抗器是一个常数，线性度好、机械强度高、噪音小、重量轻，缺点是线圈内绝缘故障不可修复、干扰大。
维护方便2损耗低较高3占地约59平方米约189平方米2.2低压并联电抗器额定电压选择分析低压并联电抗器额定电压安全运行的要求和低压并联电抗器总回路运行电流的校核与控制。
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并联电抗器
500kV并联电抗器各项指标在国内外达到了先进水平：
❖ 损耗
90kW
❖ 最大振动 50µm（峰-峰）
❖ 噪声
73dB（A）
❖ 局放 90pC
❖ 无局部过热
❖
设备研制、技术水平及成果应用情况
❖ 饼式线圈首端为加强绝缘,并采用内屏连续和纠结的混和结构,提高了产品 的电气强度,线圈幅向采用交错排列的轴向油道,大大增加了散热效果降低 温声；
❖ 油箱为梯形顶加强式结构,加强铁中充满阻尼物质,降低振动,可降低噪声 5dB左右；
❖ 采用集中散热方式,所有管路与油箱采用波纹膨胀节的软连接,方便安装,减 少漏点,降低了振动传递；
BKD-50000/500 1998年研发设计沈变第一台
运行于黑龙江方正变电站
BKD-50000/500 500kV并联电抗器
出口非洲的三相并联电抗器
可控并联电抗器
并联电抗器技术参数
产品型号：BKD-50000/500 型号说明：BK--并联电抗器 D—单相
50000-容量（kVar）500-电压等级（kV） 型式 ：户外、单相﹑油浸、间隙铁芯 冷却方式：油自然循环空气冷却 （ONAN）
制造了约500台500kV并联电抗器。
铁心结构
形式：单相三柱
铁心材料：高导磁率、 低电导率超薄晶粒取向 冷轧硅钢板，顺磁通剪 切；
气隙垫块材料：高强度 垫块；
铁心饼制造全真空压力 浇注。
上
轭
心 柱
旁 轭
线圈结构
两柱并联中部进线；首端绝缘加强， 内屏连续式+连续式线圈；
线圈油道结构
1—线圈 2—EK， 3—散热器 S—内外两侧竖直油道宽
并联电抗器
并联电抗器采用如下技术：
❖ “全方位磁屏蔽”专利技术迫使漏磁通沿着指定的路径流通,无法进入结构 钢中去,完全杜绝了局部过热并大幅度降低了损耗；
❖ 铁心心柱采用了不锈钢螺杆拉紧,轭采用穿心螺杆拉紧,铁心上端和下端采 用环氧树脂浇注定位,采用精制模具使铁心饼与大理石块真空浇注后的高度 公差保证在0.05mm。使铁心的固有频率在5Hz左右,大大降低了振动和噪声；
500kV并联电抗器设备培训
特变电工沈阳变压器集团有限公司
目录 培训内容简介： 1、 并联电抗器产品介绍、作用 2、 并联电抗器的发展历程 3、 500kV并联电抗器原理与结构 4、 500kV并联电抗器各部件结构设计
1.并联电抗器类产品介绍
• 定 义: 接到电力系统的相与地之间\相与中性 点之间或相间的用以补偿电容电流的 电抗器。
并联电抗器局部过热问题的研究
并联电抗器漏磁分布图
并联电抗器局部过热问题的研究
并联电抗器漏磁 计算结果
并联电抗器噪音问题的研究
噪音产生的原因
➢ 铁心饼振动 ➢ 铁轭硅钢片磁致伸缩
控制方法
➢ 控制铁心磁密 ➢ 在油箱外部添加阻尼物 ➢ 控制铁心的整体性和自由度
并联电抗器损耗问题的研究
➢ 铁心的损耗的研究 ➢ 线圈本体的损耗研究 ➢ 线圈两路并联的环流损耗研究 ➢ 结构件的损耗研究
电抗器基本原理
当电流通过绕组时，在其周围空间产 生磁场。设电流产生磁通φ，绕组的匝 数N，这绕组交链数为Ψ=Nφ。由于该 磁链系绕组本身的电流所产生，故称自 感磁链，对电抗器而言，φ或Ψ为i的函 数，而Ψ与i成正比，即：
并联电抗器局部过热问题的研究
并联电抗器的磁场分布
并联电抗器一个铁芯饼的磁场分布
• 是否可控: 固定高抗/可控并联电抗器 • 是否抽能: 抽能电抗器 • 相 数: 单相/三相
电抗器所遵循的标准
• 通常选用标准有: • GB1094.6-2011 《电力变压器 第6部分：电抗器》 • GB1094.1《电力变压器 第一部分：总则》 • GB1094.2《电力变压器 第二部分：温升》 • GB1094.3《电力变压器 第三部分：绝缘水平与绝缘试验》 • GB311.1 《高压输变电设备的绝缘配合》 • GB1094.10《电力变压器 第十部分：声级测量》
并联电抗器
➢ 先后开展了并联电抗器的结构研究；局部过热问题的研究；噪声问题的 研究；损耗问题的研究；振动问题的研究；
➢ 采用了“全方位漏磁屏蔽系统”和“三处压紧系统”这两个专利； ➢ 现已经有BKD-240000/1000、BKD-80000/800、BKD-60000/500、BKD-
50000/500、BKD-40000/500、BKD-30000/330和BKD-10000/220等多种型 号的几十组高压并联电抗器稳定的运行； ➢ 沈变公司根据依托项目三峡输变电工程，为郑州500kV四期扩建工程郑州 变电站研制开发3台500kV并联电抗器，现在运行状态良好； ➢ 500kV并联电抗器2003年通过了中国机械工业联合会和国家电力公司联合 组织的鉴定； ➢ 沈变公司自主研发的500kV超高压并联电抗器,自1998-2013的几年间,共
• JB/T8751-1998 500kV油浸式并联电抗器技术参数和要求
• GB20836 高压直流输电用油浸式平波电抗器
• GB20837 高压直流输电用油浸式平波电抗器技术参数和要 求
并联电抗器的作用
用来补偿线路上的充电电流，消弱电容效应，限制系统工频电 压升高，消除同步发电机带空载长线时的自励磁现象，提高输电效益 和输电质量。
2.并联电抗器产品的发展过程
沈变公司从1955年就开始生产电抗器。1998年 开始生产500 kV以上并联电抗器，到目前为止已 经生产了几百台高压并联电抗器产品。
并不断进行技术改进提高产品可靠性，改善技术 性能，满足用户要求，经过几次技术改进后大幅度 提高了产品技术性能和制造水平，目前已经完成 1000 kV、750 kV等一批重点产品的制造，电压 等级从10kV至1100kV，单相产品容量最大 320Mvar，同时也实现了产品向美国、塔吉克斯 坦、埃塞俄比亚等国家的出口。
度 h—水平油道宽度 W—线圈结构内交错竖直 油道宽度 H—电抗器与散热器的中心高度差
器身结构
采用成熟的薄纸筒 小油隙分割绝缘体 系，主绝缘与端绝 缘均适当加强；线 圈端部与上下铁轭 之间设置器身磁屏 蔽；所有的器身绝 缘部件进行圆整化 处理，提高产品的 电气强度。