胡海涛 李日超 张传能 梁明伟
国网新疆电力有限公司阿克苏供电公司 新疆 阿克苏 843000
摘要：2018年3月17日15时03分，检修人员在110kV乌什大桥变进行35kV设备区隔离开关的现场勘查，勘察过程中10kV 2号电容器间隔内电抗器突然发出火光，并伴随较大放电声。10R2电抗器C相与电抗器进出线排连接处（下部）发生放电并开始持续灼烧，现场运行人员立即联系调度人员将断路器远方分闸。2018年3月17日15时05分43秒499毫秒10kV 2号电容器组退出运行。
关键词：110kV；变电站；电容器；原因分析；
一、故障前运行状态
110kV乌什大桥变电站10kV 2号电容器10R2在热备用状态，10kV II段母线处于空载状态。
二、故障后设备检查情况
2018年3月17日15时20分现场检修人员办理抢修手续后，进行现场检查，初步检查发现2号电容器间隔内C相电抗器与电抗器进出线排连接处已经烧焦，A、B两相外观完好。检修人员随即进行了该电抗器的尺寸确认，将比对库存电抗器，核查后库房已无同型号电抗器。
2018年3月20日12时30分，变电检修室试验一班刘玉龙、刘旭恒，检修二班李聪、变电二次运检二班罗明、傅飞飞对110kV乌什大桥变电站10kV 2号电容器组10R2电抗器异常状况进行事故调查处理。
一次设备检查情况：
1、110kV乌什大桥变电站10kV 2号电容器组10R2电抗器处于垂直叠放安装状态，生产厂家为扬中市第一开关厂有限公司CKWK-20/10型干式空心电抗器，该电抗器为垂直叠放安装；
2、检修人员检查发现10kV 2号电容器组10R2电抗器C相与电抗器进出线排连接处有明显灼烧痕迹；
3、10kV 2号电容器组10R2电抗器绝缘层存在破损、老化、环氧树脂脱落裸露玻璃纤维现象，电抗器的绝缘材料存在劣化现象；
4、检查故障点发现10kV 2号电容器组10R2电抗器C相与电抗器本体进出线排连接点已烧焦，将进出线排与电抗器垂直固定的绝缘绑扎带烧断，并且发现10R2电抗器本体多处垂直带存在老化断股现象；
5、同时检查发现10kV 2号电容器组10R2间隔地基不平，电容器间隔基础有沉降开裂现象，电抗器底部6只支柱绝缘子均有不同程度的倾斜情况，支柱绝缘子向隔离开关方向侧倾斜，其中靠近电容器组的1只支柱绝缘子倾斜较为严重，C相电抗器进出线排已嵌入到电抗器线圈内部，如图。
.jpg)
二次设备检查情况：
10kV 2号电容器保护装置型号为：WDR-821A,生产厂家为：许继电气股份有限公司，版本号为：1.1，校验码为：CDD5，执行定值单号：2010-08-007，对保护装置进行检验，保护装置过电压、低电压、不平衡电压均正确动作。二次回路检查正常，接线无误。当时的电流为53.3A，电流互感器变比为200/5，换成二次值为1.32A，未达到过流I、III段的动作值。
根据验结论得出结论：10kV 2号电容器10R2电抗器直流电阻三相互差4.33%、BC相间互差6.02%、CA相间互差8.66%，均大于“五通”及“DL/T 596-1996电力设备预防性试验规程”的要求的4%，现判断C相电抗器存在匝间短路。
三、原因分析
1、110kV乌什大桥变电站地下水位较高，10kV 2号电容器组10R2电容器间隔存在地基下沉现象，基础沉降开裂使得电抗器组底部6只支柱绝缘子均有不同程度的倾斜情况，支柱绝缘子朝向隔离开关方向侧倾斜，其中靠近电容器组的1只支柱绝缘子倾斜较为严重，电抗器进出线排与底部支柱绝缘子为焊接固定方式，支柱绝缘子倾斜导致连接的进出线铝排跟随倾斜，从而使进出线排对电抗器线圈产生挤压，破坏电抗器线圈匝间绝缘层。
2、10kV 2号电容器组10R2电抗器生产日期2009年12月，投运时间较久，此电抗器外绝缘层材料为浸渍环氧树脂的玻璃纤维，由于阿克苏地区昼夜温差较大，电抗器绝缘材料长期处于户外紫外线、高温、潮气环境下，剧烈的热胀冷缩，引起绝缘材料的脆化、劣化、老化，使绝缘材料逐渐失去其原有的机械性能和绝缘性能，致使次电抗器表皮绝缘开裂、破损，进出线排与电抗器之间的垂直固定绝缘绑扎带老化断股，进一步加大了进出线排与电抗器线圈的接触压力，促进了线圈匝间绝缘层的破坏程度；
3、110kV乌什大桥变电站10kV 2号电容器组10R2电抗器处于垂直叠放安装状态，不满足“五通一措”及“反措”要求，电抗器底座支撑绝缘子承受较大压力也是增加进出线排与电抗器线圈的接触压力的因素；
4、10kV II段母线在空载状态，远方合闸时间与2号电容器组电抗器放电时间一致，投入10kV 电容器导致无功过补使得电压升高，该种情况下电容电抗串联会产生高次谐波，使电感饱和发热量瞬间增大，此为该次故障的诱导因素。
5、地基沉降加上进出线排与电抗器垂直固定的绝缘绑扎带老化断股，造成C相电抗器线圈与电抗器本体进出线排不在一个水平面上，如图2所示C相电抗器进出线排已嵌入到电抗器线圈内部，最终进出线排与电抗器线圈挤压，匝间绝缘被破坏，加上投入电容器瞬间感饱和发热量增大，导致绝缘击穿，产生匝间短路故障，使电抗器被烧毁。
四、整改措施
1、检修人员已确定电抗器尺寸，对电抗器进行购置后安排更换，更换前应对电容器间隔基础进行基础水平面修复。
2、检修人员应结合停电计划，加强一次设备检查，检查固定点连接部位，应检查电抗器外绝缘的破裂情况、瓷瓶有无明显放电现象以及电抗器有无异响，对外观存在严重绝缘老化现象的电抗器及时发现隐患、缺陷，及时处理或更换；
3、对此型号电抗器、以及运行时间久远的电抗器进行隐患排查工作，避免发生同样事故；
4、建议对电抗器地基不平的变电站进行调整电抗器基座，重点关注拜城、乌什、新和等地下水位较高的区域，使电抗器调整在水平位置，避免因外部受力产生的匝间短路或接触间隙产生事故。