课题背景：66kV级干式空心并联电抗器近年来烧毁事故频繁发生，严重影响系统安全运行，也造成了巨大的经济损失。电抗器烧毁的主要起因是匝间绝缘故障，需要从提高绝缘材料性能、改善加工工艺以及避免运行过程对绝缘损伤等多方面进行解决。除在生产环节逐步提高电抗器产品质量外，目前，运行过程中对干式空心并联电抗器主要采取"穿衣带帽"、涂防护漆及增加防鸟栅等措施。投切过电压也是造成匝间绝缘损坏的主要原因之一，投切频繁的电抗器故障率明显增加，但运行电抗器还没有可选择的防护措施。 研究目的：针对66kV级干式空心并联电抗器投切过电压水平、投切过电压的破坏性及其防护措施开展研究。项目完成后，将提高对三相不接地系统干式空心电抗器切断过电压产生机理的认识，掌握该类型电抗器切断过电压水平，了解过电压的破坏机理，评估过电压对匝间绝缘的破坏性，寻找出抑制过电压的有效措施，对于减少事故发生，确保安全运行非常必要。 研究内容：开展66kV级干式空心电抗器投切过电压水平研究，得到66kV级干式空心电抗器投切过电压水平及波形，理论与仿真分析过电压产生机理；开展过电压对干式空心电抗器匝间绝缘破坏性研究，得到过电压与干式空心电抗器击穿特性的关系，探索绝缘破坏机理；开展66kV级干式空心电抗器投切过电压防护措施研究，提出66kV级干式空心电抗器过电压防护措施，制作一套保护装置。 创新点：项目推导了干式空心并联电抗器切断过电压数学表达式，并通过66kV级干式空心电抗器投切过电压水平仿真验证；建立了过电压试验平台，评估了过电压对匝间绝缘的破坏性，探讨了破坏机理；提出并制作了一种组合式过电压保护装置，对保护原理进行了理论与仿真分析，论证了可行性。 社会经济效益：项目研究结果达到了预期目标，提出并试制了一种组合式保护装置，它具备制造成本低、防护效果良好的特点，使干式空心并联电抗器过电压防护的实现成为可能。66kV系统普遍采用单相额定容量为20,000kVA的干式空心并联电抗器，每组电抗器的价格约200万元人民币。电抗器设计寿命一般为30年，目前运行平均寿命约为10年。如果增加防护措施后运行寿命增加一倍，每组电抗器每年将节约成本20万元，仅按照100组电抗器计算，每年将创造经济效益2,000万元。同时，通过有效预防将提高干式空心并联电抗器运行可靠性，有效避免着火燃烧和停电事故的发生，项目成果不仅提高了该领域的科学技术进步，也会带来社会效益，推广应用前景广阔。 获奖情况：2015年5月获黑龙江省电力有限公司科技进步二等奖；2016年2月授权发明专利1项、2014年3月授权实用新型专利1项、2015年8月授权实用新型专利1项；2015年7月发表国际会议论文1篇(EI检索)、2015年8月发表核心期刊论文1篇。

黑龙江省电力科学研究院

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