干式電抗器的安裝及其監(jiān)理控制

       近年來，隨著我國用電量的不斷增加，如何提高供電質(zhì)量，確保電力系統(tǒng)安全及穩(wěn)定，已成為供電系統(tǒng)亟需考慮和解決的問題。而電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償恰是提高供電質(zhì)量、效率和安全及穩(wěn)定性的重要措施。這幾年研制開發(fā)的作為無功補(bǔ)償裝置中的干式空心電抗器，具有線性特性好、參數(shù)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、防火性能強(qiáng)等特點(diǎn)，因而得到較為廣泛的運(yùn)用。
       由于一些安裝及運(yùn)行單位對(duì)干式空心電抗器的結(jié)構(gòu)及性能不了解、不熟悉，尤其是在滿足干式空心電抗器的安裝和運(yùn)行條件上，存在安裝質(zhì)量控制偏差和問題，使得干式空心電抗器在安裝和運(yùn)行中出現(xiàn)了不少問題，有的被迫停運(yùn)檢修，有的甚至損壞造成停電事故等。干式空心電抗器運(yùn)行中出現(xiàn)的故障原因，可能是在其設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安裝及運(yùn)行等方面存在的缺陷和問題所致。事實(shí)上，安裝及運(yùn)行方面存在的問題往往是較為主要的。因此，如何了解和掌握干式空心電抗器設(shè)備的性能和特點(diǎn)，從而加強(qiáng)在安裝及運(yùn)行方面的質(zhì)量控制，保證設(shè)備的安裝質(zhì)量滿足運(yùn)行的要求，是十分重要的。
       一、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
       干式空心電抗器是用絕緣銅導(dǎo)線繞制成空心的線圈式呈感性電抗器，線圈表面涂上絕緣憎水性材料，一方面是增強(qiáng)線圈整體的穩(wěn)固性；另一方面是憎水性材料可大幅度抑制表面放電。同時(shí)，在線圈的端部預(yù)埋設(shè)環(huán)形均流電極，以克服下端表面泄漏電流集中現(xiàn)象，即使不噴涂憎水性涂層或憎水性涂層損壞，也能防止電極附近區(qū)域電弧的出現(xiàn)。
       由于干式空心電抗器是用絕緣銅導(dǎo)線繞制成空心的線圈式，體積大、外護(hù)又沒有采用較為堅(jiān)固的剛性外殼加以保護(hù),因此，電抗器的結(jié)構(gòu)較為脆弱，易受外力碰撞而變形、損壞。同時(shí)，由于沒有外護(hù)，對(duì)于室外安裝運(yùn)行的電抗器，在污穢程度較嚴(yán)重的地方，其電抗器的表面易積灰塵污穢，容易發(fā)生閃絡(luò)和散熱不良而燒毀的故障。
       干式空心電抗器是純電感性電氣設(shè)備，在電網(wǎng)中的主要作用：一是補(bǔ)償電容性充電功率；二是吸收無功功率，控制無功潮流，穩(wěn)定電網(wǎng)的運(yùn)行電壓。實(shí)際上，電抗器就是一個(gè)空心的線圈，通電后將會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁場，對(duì)附近的鐵性材料、設(shè)備以及通信和弱電系統(tǒng)將會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)和干擾。因此，考慮到其較強(qiáng)的電磁感應(yīng)，在制造中，將B相的線圈反相繞制，以減少和沖抵其電磁強(qiáng)度。盡管如此，電抗器在運(yùn)行中產(chǎn)生的漏磁仍然會(huì)對(duì)周圍產(chǎn)生電磁感應(yīng)和干擾。再者，若系統(tǒng)的短路電流較大時(shí)，在設(shè)計(jì)布置電抗器安裝時(shí)，一定要考慮當(dāng)電抗器通過較大短路電流而產(chǎn)生三相間的電動(dòng)力，將會(huì)造成三相電抗器吸到一起而損壞的事故。
       二、安裝和運(yùn)行中應(yīng)注意的問題
       由于干式空心電抗器的結(jié)構(gòu)較為脆弱，沒有外護(hù)層易受外力碰撞而變形、損壞。尤其是干式空心電抗器的支柱瓷瓶和相間的隔離支柱瓷瓶都較為脆弱易損，而電抗器的體積大而重。因此，干式空心電抗器在運(yùn)輸和設(shè)備進(jìn)場時(shí)的吊裝作業(yè)中，要十分注意對(duì)電抗器吊裝的保護(hù)和采取的必要措施，防止干式空心電抗器在吊裝就位中受到外力碰撞變形、損壞而造成三相電流和磁場的不對(duì)稱等問題和缺陷。其次，在三相疊加安裝方式下，必須注意按照試驗(yàn)報(bào)告中的分組序號(hào)，B相的線圈的安裝位置和順序，組合出線的方式進(jìn)行安裝，不能裝反了。
       干式空心電抗器在運(yùn)行中產(chǎn)生的漏磁會(huì)對(duì)周圍產(chǎn)生電磁感應(yīng)和干擾。因此，要求在電抗器安裝的周圍及上下有影響的區(qū)域內(nèi)不得有封閉的金屬環(huán)、封閉的金屬圍欄、接地網(wǎng)、金屬構(gòu)架、設(shè)備、地下和上梁閉合的混凝土鋼筋等構(gòu)成的金屬閉合回路。其漏磁將會(huì)造成感應(yīng)環(huán)流，不僅會(huì)增加損耗產(chǎn)生發(fā)熱，還會(huì)因感應(yīng)環(huán)流而建立起的反相磁場與電抗器的部分線圈繞組相互耦合產(chǎn)生過熱等嚴(yán)重問題。要求現(xiàn)場加裝的金屬圍欄要在適當(dāng)?shù)牡胤竭M(jìn)行斷開，使其不形成閉合回路。同時(shí)，連接設(shè)備的接地線時(shí)，不要在其下方形成閉合回路，當(dāng)采取雙接地線時(shí)更要注意不要將接地線和地線網(wǎng)方向與磁力線相垂直以免形成閉合回路。嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行安裝，即電抗器中心至圍欄處不得小于1.1D，電抗器的底部和頂部空間距離不得小于0.5D，兩臺(tái)電抗器的空間中心距離不得小于1.7D（D—電抗器外徑）。
       安裝在室內(nèi)的干式空心電抗器在運(yùn)行中產(chǎn)生熱量，需要將熱量進(jìn)行排放，以降低和改善電抗器的溫升，防止長期高溫導(dǎo)致電抗器的絕緣受損和加速老化，影響運(yùn)行壽命甚至燒毀。因此，對(duì)于室內(nèi)安裝的干式空心電抗器，保持良好的通風(fēng)和降溫是十分重要的。一方面，干式空心電抗器的空間布置要考慮電抗器相互的間距以保持足夠的散熱、通風(fēng)；另一方面，房間與外界的通風(fēng)、排風(fēng)的氣窗及設(shè)備，要滿足電抗器的安全運(yùn)行的要求，必要時(shí)應(yīng)安裝溫度報(bào)警器等裝置，一旦室內(nèi)或干式空心電抗器的溫度過高時(shí)及時(shí)報(bào)警。同時(shí)，在電抗器安裝時(shí)外接電纜的連接技術(shù)工藝上要盡量減少間隙，采取涂抹導(dǎo)電膏等以減少接觸電阻，不至于增加設(shè)備額外發(fā)熱。
       三、監(jiān)理質(zhì)量控制要點(diǎn)
       監(jiān)理質(zhì)量控制點(diǎn)的設(shè)置要在充分了解和熟悉設(shè)備的性能、特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)其工程中施工的關(guān)鍵工序、重要部位的要求，依照系統(tǒng)管理和過程控制的原則和理念，進(jìn)行科學(xué)、適當(dāng)?shù)脑O(shè)置，才能起到抓住關(guān)鍵、以點(diǎn)帶面，實(shí)現(xiàn)整體工程質(zhì)量控制符合要求的目的。因此，干式空心電抗器在安裝施工中，監(jiān)理質(zhì)量控制要點(diǎn)是：
       (1)在設(shè)備安裝前，要對(duì)現(xiàn)場干式空心電抗器安裝的位置周圍及上下的情況進(jìn)行檢查和摸底，核對(duì)施工圖紙安裝尺寸及相互位置，尤其是對(duì)安裝設(shè)備地點(diǎn)的上下及頂層的地面樓板以及相鄰的設(shè)備、弱電和通信裝置的間距是否滿足干式空心電抗器安裝技術(shù)要求，包括對(duì)護(hù)欄、設(shè)備的接地是否符合安裝要求等進(jìn)行審核，并提出監(jiān)理意見，進(jìn)行事先控制。
       （2）干式空心電抗器設(shè)備吊裝安裝前，監(jiān)理人員一是要認(rèn)真審核施工單位編制的干式空心電抗器吊裝就位的施工方案及針對(duì)電抗器易碰受損而采取相應(yīng)特殊保護(hù)的措施；二是查看現(xiàn)場吊裝就位的狀況，是否滿足設(shè)備吊裝就位的條件；三是進(jìn)行吊裝就位現(xiàn)場監(jiān)理旁站，檢查施工作業(yè)的過程以及采取的措施，包括對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底等；四是對(duì)進(jìn)場的設(shè)備交接整體檢查，主要是其外形、絕緣層、支柱瓷瓶是否異常，設(shè)備型號(hào)、電壓等級(jí)和隨機(jī)資料、質(zhì)量證明文件是否齊全等。
       （3）設(shè)備安裝過程中著重檢查在三相疊加安裝方式下，按照試驗(yàn)報(bào)告中的分組序號(hào)、B相線圈的安裝位置、順序和組合出線的方式進(jìn)行安裝。其次，是檢查干式空心電抗器安裝是否牢固、接地線安裝是否符合技術(shù)要求，尤其是接地線不能組成閉合回路，包括網(wǎng)門、護(hù)攔等金屬構(gòu)件也不能組成閉合回路。再次，就是檢查室內(nèi)干式空心電抗器安裝位置附近外界的通風(fēng)、排風(fēng)的狀況及與相鄰設(shè)備、設(shè)施及元器件等的間距是否符合技術(shù)要求和運(yùn)行要求。
       （4）干式空心電抗器安裝后能否正常投運(yùn)，關(guān)鍵是電氣性能和絕緣性能的檢測和耐壓試驗(yàn)結(jié)果能否滿足投入試電運(yùn)行的技術(shù)要求。按照國家有關(guān)干式空心電抗器的電氣試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求，主要是：
       ① 測量繞組的直流電阻。三相電抗器繞組的直流電阻值相互間差值不應(yīng)大于三相平均值的2%，每相直流電阻值與同溫度下產(chǎn)品出廠值比較相應(yīng)的變化也不應(yīng)大于2 %。
       ② 測量繞組連同套管的絕緣電阻、吸收比或極化指數(shù)。絕緣電阻值與產(chǎn)品出廠值比較不小于70%，吸收比與產(chǎn)品出廠值應(yīng)無明顯的差別，一般在常溫下應(yīng)不小于1.3%。
       ③ 繞組連同套管的交流耐壓試驗(yàn)。一般按照產(chǎn)品出廠值80%耐壓值進(jìn)行。
       ④ 額定電壓下的沖擊合閘試驗(yàn)。在額定電壓下，對(duì)變電站及線路連接的干式空心電抗器的沖擊合閘試驗(yàn)，應(yīng)進(jìn)行5次，每次間隔時(shí)間為5min，應(yīng)無異常現(xiàn)象。
       因此，干式空心電抗器電氣性能和絕緣性能的檢測和耐壓試驗(yàn)，一是檢驗(yàn)設(shè)備的制造質(zhì)量和安裝質(zhì)量是否存在缺陷，是否符合有關(guān)的質(zhì)量和技術(shù)要求；二是最終確認(rèn)是否能正常投入受電運(yùn)行的主要條件和依據(jù)。這是監(jiān)理質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)，也是監(jiān)理現(xiàn)場需要進(jìn)行旁站的關(guān)鍵點(diǎn)和質(zhì)量控制的主要內(nèi)容。
       四、結(jié)束語
       綜上所述，本文通過對(duì)干式空心電抗器的結(jié)構(gòu)、性能分析，特別指出了滿足干式電抗器的安裝和運(yùn)行條件，監(jiān)理只有制定較為完善和科學(xué)的監(jiān)理質(zhì)量控制點(diǎn)，才能有效監(jiān)控，保證設(shè)備的安裝質(zhì)量和運(yùn)行質(zhì)量。