高壓干式并聯(lián)電抗器起火應(yīng)急處理

王若星

（南陽供電公司，河南 南陽 473000）

高壓干式并聯(lián)電抗器是電力系統(tǒng)中常用的無功補償設(shè)備。該設(shè)備為鋁制線圈繞制，環(huán)氧樹脂真空澆注，工作中利用空氣作為磁路，向系統(tǒng)輸出無功。由于其無油化設(shè)計，制造成本較低，因而在電力系統(tǒng)中使用量很大。通常情況下，干式并聯(lián)電抗器的運行十分穩(wěn)定，可靠性高，但一旦發(fā)生起火故障，造成的影響也很嚴(yán)重。下面，就近期發(fā)生的一起干式電抗器起火故障進(jìn)行分析，以引起同行的重視。

1 干式并聯(lián)電抗器的結(jié)構(gòu)

如圖1所示，干式電抗器由多個并聯(lián)的包封組成，每個包封由環(huán)氧樹脂浸漬過的玻璃纖維對線圈進(jìn)行絕緣，包封間采用聚酯玻璃纖維引拔棒，作為軸向散熱氣道支撐，形成自然對流冷卻，具有良好的散熱性能。電抗器由計算機(jī)優(yōu)化設(shè)計，具有良好的電氣絕緣性能和機(jī)械性能，并嚴(yán)格控制熱點的最高溫度。電抗器表面噴涂PRTV憎水性材料，以防止表面出現(xiàn)樹枝狀爬電，從而保證了電抗器的長期穩(wěn)定運行。

2 故障過程

某變電站于23:00接到調(diào)度命令，投入一組35 kV干式并聯(lián)電抗器。電抗器投入瞬間，設(shè)備區(qū)監(jiān)護(hù)人員即聽到響聲且發(fā)現(xiàn)濃煙，立即報告控制室人員，斷開該電抗器斷路器。5 min后，運行人員操作斷開斷路器，并到達(dá)現(xiàn)場開始滅火?；鹧鎻母墒诫娍蛊魃釟獾乐邢蛏蠂姵?，濃煙巨大，判斷起火點位于電抗器匝層間中部，在外表面無法看到。隨后，運行人員登上人字梯，使用干粉滅火器向電抗器上端面噴射。由于上部防雨罩的影響，加上干粉無法到達(dá)著火點，收效甚微。20 min后，運行人員確認(rèn)無法控制火源，撥打119報警。

圖1 干式并聯(lián)電抗器的結(jié)構(gòu)

由于變電站距市區(qū)較遠(yuǎn)，約1 h后消防車抵達(dá)現(xiàn)場。此時，上部防雨罩已燒成灰燼，截面800 mm2的鋁制線夾燒斷后掉落在地上。為盡量控制火勢，現(xiàn)場搶救人員已使用了6罐推車式干粉和14罐手提式干粉。隨后，消防官兵在統(tǒng)一指揮下，使用云梯升高直接將水噴淋至電抗器上端面，水通過氣道下泄，逐漸控制火勢，15 min后，大火完全熄滅。

3 應(yīng)急處理中發(fā)現(xiàn)的問題

由于電力系統(tǒng)設(shè)備是帶電運行的，故變電站區(qū)域的消防主要采用ABC類干粉滅火器，并配備一定的消防沙箱，重要設(shè)備則配置感溫噴淋裝置。因干式電抗器的運行相對穩(wěn)定，且設(shè)備造價相對較低，所以未配置專門的滅火設(shè)施。

整個應(yīng)急滅火處理過程可分為以下3個階段。

(1) 起火初期，迅速斷開設(shè)備電源及相鄰運行設(shè)備后展開滅火。由于運行值班人員不足，起火的電抗器距離地面較高等多種原因，造成滅火無法在第一時間展開。在滅火時，由于干粉無法到達(dá)火點根部，加上端部防雨罩的影響，造成第1階段滅火工作開展不利，火勢無法控制。

(2) 第2階段，火勢逐漸增大，現(xiàn)場搶救人員僅能依靠干粉控制火勢不向相臨設(shè)備蔓延。由于沒有配置消防水泵，加之設(shè)備較高，嘗試使用綠化用水滅火，效果不佳。

(3) 第3階段由消防官兵完成，雖然大量用水將大火熄滅，但過熱引起的高溫蒸汽和濃煙向上蒸騰達(dá)5 m左右，而上方是220 kV架空引線，如果遇到惡劣天氣情況，則可能引起線間短路事故。所幸當(dāng)晚天氣晴朗，微風(fēng)偏向線路外側(cè)，未引起事故的擴(kuò)大。

4 故障的反思

故障后，經(jīng)過現(xiàn)場勘查，發(fā)現(xiàn)是由于設(shè)備匝間短路引起的明火燃燒，短路位置位于層間中部偏下位置。由于散熱氣道為氧氣提供了十分高效的通道，因而火勢逐漸蔓延并導(dǎo)致整個電抗器內(nèi)部燃燒。

在滅火過程中，由于干粉劑無法到達(dá)起火位置，因而滅火效果不佳。在火災(zāi)初期采用消防沙拋灑，由于設(shè)備過高以及防雨罩未燃燒完而影響消防沙進(jìn)入上端部，因此隔離作用不明顯；在防雨罩燃燒完之后，火勢已大，消防沙的隔離作用也不明顯。站區(qū)內(nèi)的設(shè)備為運行電氣設(shè)備，設(shè)計中不考慮消防水泵，設(shè)備附近僅有綠化水源，其水壓、水量都無法滿足第2、第3階段的滅火要求，且現(xiàn)場缺少合適的噴灑加壓裝置，僅使用水桶等容器無疑是杯水車薪。

5 應(yīng)采取的應(yīng)急措施

由于干式電抗器為帶電固體設(shè)備，其特點為有較多固定的散熱氣道，致使滅火劑難以達(dá)到火源位置，因此必須在滅火的各個階段注意：

(1) 發(fā)現(xiàn)起火后應(yīng)立即斷開起火設(shè)備以及可能危及的相鄰運行設(shè)備，做好相關(guān)安全措施；

(2) 初步判斷火勢處于何種階段，選擇相應(yīng)的滅火方法；

(3) 起火初期是控制火勢并有可能在最短時間內(nèi)滅火的最好時機(jī)。由于干粉滅火器在電抗器多孔氣道面前無法施展，應(yīng)考慮盡快使用沙土拋灑進(jìn)入氣道，靠沙土下落時隔絕空氣來控制火勢，盡可能熄滅火點。必要時可使用外力將防雨罩人為破壞，從而使沙土易于拋灑進(jìn)入氣道。同時，如有可能，可在沙土中加入石子和水，將上端面氣道出口阻塞，從而控制氧氣的供應(yīng)；

(4) 電力系統(tǒng)中一般較少采用消防水源的滅火方式，但在緊急情況下應(yīng)考慮到設(shè)備的特殊性，利用綠化用水，并結(jié)合使用防汛用潛水泵加壓的方式，雖然水量少，但對早期控制火勢還是有作用的；

(5) 起火的第2階段，整個設(shè)備已經(jīng)全部燃燒，現(xiàn)場已無力將大火完全熄滅，只能局部控制火勢，避免向相鄰設(shè)備蔓延，應(yīng)盡早報警并等待消防部隊進(jìn)行處理；

(6) 在消防部隊到達(dá)現(xiàn)場使用大量冷水壓滅起火設(shè)備的時候，應(yīng)密切關(guān)注上方架空引線可能出現(xiàn)的污閃和相間短路，必要時應(yīng)申請停用設(shè)備。

雖然干式電抗器的運行相對穩(wěn)定，但由于其存在散熱氣道，一旦內(nèi)部起火，現(xiàn)場較難控制，因而運行維護(hù)單位應(yīng)充分考慮到后果的嚴(yán)重性，制訂合適的應(yīng)急方案，妥善處置，盡可能將損失降至最小。