1. 概述

某變電站有兩組10kV電抗器，型號為BKGKL-3334/10.5，投運(yùn)送電期間兩組電抗器分別沖擊4次，操作未發(fā)現(xiàn)異常。

投運(yùn)后11天內(nèi)共計(jì)投切24次，其中10kV并聯(lián)電抗器Ⅰ組投切17次、10kV并聯(lián)電抗器Ⅱ組投切7次。在此期間10kV廣場線621饋線共發(fā)生非正常跳閘3次，全都為手動斷開電抗器開關(guān)時(shí)發(fā)生，同時(shí)伴隨主控室部分辦公照明空氣開關(guān)跳開的現(xiàn)象。

為此，對電抗器投切時(shí)出現(xiàn)的10kV廣場線621饋線跳閘問題進(jìn)行調(diào)查分析，并進(jìn)行了電抗器的現(xiàn)場投切試驗(yàn)和電抗器開關(guān)的分、合閘時(shí)間特性的測試。

2. 投切試驗(yàn)情況

（1）電抗器組的投切試驗(yàn)

試驗(yàn)人員首先對兩組10kV電抗器組均進(jìn)行了投切操作，在其TA二次用鉗形傳感器獲取電流信號并測錄其暫態(tài)波形。由于饋線開關(guān)柜僅安裝了A、C相電流互感器，現(xiàn)場試驗(yàn)只能記錄到A、C兩相的電流波形。

對電抗器Ⅰ組共進(jìn)行6個(gè)循環(huán)的投切操作。發(fā)現(xiàn)在第4次切電抗器組操作時(shí)，發(fā)生了電流復(fù)燃現(xiàn)象，電抗器側(cè)的避雷器A相動作了一次，同時(shí)伴隨站用變低壓側(cè)空氣開關(guān)跳閘，波形如圖2、3所示。其余5次切除電抗器組時(shí)的電流波形未發(fā)現(xiàn)異常，波形如圖1所示（圖中所示為第一次切電抗器組時(shí)的電流暫態(tài)波形）。

圖1 第1次切電抗器Ⅰ組（6K1）時(shí)暫態(tài)電流波形圖（波形正常）

圖2 第4次切電抗器Ⅰ組（6K1）時(shí)暫態(tài)電流波形圖

圖3 第4次切電抗器Ⅰ組6K1時(shí)暫態(tài)電流波形圖（局部放大）

對電抗器Ⅱ組也進(jìn)行了3次投切操作，在第3次切電抗器組操作時(shí)，同樣發(fā)生了復(fù)燃現(xiàn)象，如圖4、5所示。但電抗器側(cè)避雷器未動作。

圖4 第3次切電抗器Ⅱ組6K2時(shí)暫態(tài)電流波形圖

圖5 第3次切電抗器Ⅱ組6K2時(shí)暫態(tài)電流波形圖（局部放大）

（2）電抗器組開關(guān)分合閘時(shí)間特性測試

在電抗器Ⅰ、Ⅱ組開關(guān)轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)下，分別測試了2臺開關(guān)的分合閘時(shí)間特性。測試結(jié)果如表1、表2所示。

表 1 電抗器Ⅰ組6K1開關(guān)分合閘時(shí)間特性測試

表 2 電抗器Ⅱ組6K1開關(guān)分合閘時(shí)間特性測試

從試驗(yàn)結(jié)果上看，該兩組電抗器開關(guān)的分合閘時(shí)間、相間分合閘不同期等參數(shù)均滿足規(guī)程要求。

3. 電抗器操作引發(fā)設(shè)備異常故障分析

2009年4月期間，在切除10kV電抗器組時(shí)，共誘發(fā)了3次廣場線621饋線的跳閘故障。3次跳閘時(shí)的保護(hù)動作報(bào)告如下：

第一次：2009.4.19，07:43:41:780，C 相 100.83 A，過流Ⅰ段動作。

第二次：2009.4.27，07:27:33:423，A 相 90.75 A， 過流Ⅰ段動作。

第三次：2009.4.29，08:00:49:816，A 相 110.89 A，過流Ⅰ段動作。

由此可知，621饋線的3次跳閘都是線路發(fā)生了短路故障所致，調(diào)閱了上述3次的廣場線開關(guān)保護(hù)錄波圖及對應(yīng)的主變故障錄波圖，從錄波圖可知，在3次故障中，有2次是A、B相間故障，1次是B、C相間故障。從3次線路故障的錄波圖分析，故障所產(chǎn)生的現(xiàn)象基本是類似的，每次都是線路發(fā)生相間故障，且都有B相。說明B相是引發(fā)線路相間故障的重要因素。

雖然電抗器的投切試驗(yàn)并未重現(xiàn)故障時(shí)的各項(xiàng)特征現(xiàn)象，但證實(shí)了切除電抗器組時(shí)開關(guān)確實(shí)存在復(fù)燃現(xiàn)象，且復(fù)燃都是出現(xiàn)在首相開斷的熄弧過程中（過零點(diǎn)附近），且以高頻瞬態(tài)的形式重復(fù)出現(xiàn)多次。由此可知，該型斷路器的滅弧能力難以滿足要求。

從上述3次線路故障的分析，在切除10kV電抗器組時(shí)，真空開關(guān)存在一定比例（16%～30%）的復(fù)燃現(xiàn)象，所產(chǎn)生的高頻過電壓導(dǎo)致廣場線相間絕緣擊穿并形成相間短路，是引起線路跳閘的主要原因。但電網(wǎng)也可能存在一些絕緣薄弱點(diǎn)，在復(fù)燃過電壓作用下幾次發(fā)生絕緣擊穿，也是廣場線頻發(fā)跳閘故障的一個(gè)重要原因。

4. 防范措施

（1）考慮到該斷路器開斷性能問題，建議考慮將電抗器開關(guān)更換為其它型號的斷路器，如SF6型或高一個(gè)電壓等級的產(chǎn)品?；蜻x用其它性能更好的真空斷路器。

（2）在電抗器側(cè)加裝阻容吸收裝置，以降低首相開斷過程中恢復(fù)電壓上升速度，避免復(fù)燃發(fā)生也是一項(xiàng)較為有效的抑制復(fù)燃過電壓措施。