高压干式并联电抗器起火应急处理

王若星

（南阳供电公司，河南 南阳 473000）

高压干式并联电抗器是电力系统中常用的无功补偿设备。该设备为铝制线圈绕制，环氧树脂真空浇注，工作中利用空气作为磁路，向系统输出无功。由于其无油化设计，制造成本较低，因而在电力系统中使用量很大。通常情况下，干式并联电抗器的运行十分稳定，可靠性高，但一旦发生起火故障，造成的影响也很严重。下面，就近期发生的一起干式电抗器起火故障进行分析，以引起同行的重视。

1 干式并联电抗器的结构

如图1所示，干式电抗器由多个并联的包封组成，每个包封由环氧树脂浸渍过的玻璃纤维对线圈进行绝缘，包封间采用聚酯玻璃纤维引拔棒，作为轴向散热气道支撑，形成自然对流冷却，具有良好的散热性能。电抗器由计算机优化设计，具有良好的电气绝缘性能和机械性能，并严格控制热点的最高温度。电抗器表面喷涂PRTV憎水性材料，以防止表面出现树枝状爬电，从而保证了电抗器的长期稳定运行。

2 故障过程

某变电站于23:00接到调度命令，投入一组35 kV干式并联电抗器。电抗器投入瞬间，设备区监护人员即听到响声且发现浓烟，立即报告控制室人员，断开该电抗器断路器。5 min后，运行人员操作断开断路器，并到达现场开始灭火。火焰从干式电抗器散热气道中向上喷出，浓烟巨大，判断起火点位于电抗器匝层间中部，在外表面无法看到。随后，运行人员登上人字梯，使用干粉灭火器向电抗器上端面喷射。由于上部防雨罩的影响，加上干粉无法到达着火点，收效甚微。20 min后，运行人员确认无法控制火源，拨打119报警。

图1 干式并联电抗器的结构

由于变电站距市区较远，约1 h后消防车抵达现场。此时，上部防雨罩已烧成灰烬，截面800 mm2的铝制线夹烧断后掉落在地上。为尽量控制火势，现场抢救人员已使用了6罐推车式干粉和14罐手提式干粉。随后，消防官兵在统一指挥下，使用云梯升高直接将水喷淋至电抗器上端面，水通过气道下泄，逐渐控制火势，15 min后，大火完全熄灭。

3 应急处理中发现的问题

由于电力系统设备是带电运行的，故变电站区域的消防主要采用ABC类干粉灭火器，并配备一定的消防沙箱，重要设备则配置感温喷淋装置。因干式电抗器的运行相对稳定，且设备造价相对较低，所以未配置专门的灭火设施。

整个应急灭火处理过程可分为以下3个阶段。

(1) 起火初期，迅速断开设备电源及相邻运行设备后展开灭火。由于运行值班人员不足，起火的电抗器距离地面较高等多种原因，造成灭火无法在第一时间展开。在灭火时，由于干粉无法到达火点根部，加上端部防雨罩的影响，造成第1阶段灭火工作开展不利，火势无法控制。

(2) 第2阶段，火势逐渐增大，现场抢救人员仅能依靠干粉控制火势不向相临设备蔓延。由于没有配置消防水泵，加之设备较高，尝试使用绿化用水灭火，效果不佳。

(3) 第3阶段由消防官兵完成，虽然大量用水将大火熄灭，但过热引起的高温蒸汽和浓烟向上蒸腾达5 m左右，而上方是220 kV架空引线，如果遇到恶劣天气情况，则可能引起线间短路事故。所幸当晚天气晴朗，微风偏向线路外侧，未引起事故的扩大。

4 故障的反思

故障后，经过现场勘查，发现是由于设备匝间短路引起的明火燃烧，短路位置位于层间中部偏下位置。由于散热气道为氧气提供了十分高效的通道，因而火势逐渐蔓延并导致整个电抗器内部燃烧。

在灭火过程中，由于干粉剂无法到达起火位置，因而灭火效果不佳。在火灾初期采用消防沙抛洒，由于设备过高以及防雨罩未燃烧完而影响消防沙进入上端部，因此隔离作用不明显；在防雨罩燃烧完之后，火势已大，消防沙的隔离作用也不明显。站区内的设备为运行电气设备，设计中不考虑消防水泵，设备附近仅有绿化水源，其水压、水量都无法满足第2、第3阶段的灭火要求，且现场缺少合适的喷洒加压装置，仅使用水桶等容器无疑是杯水车薪。

5 应采取的应急措施

由于干式电抗器为带电固体设备，其特点为有较多固定的散热气道，致使灭火剂难以达到火源位置，因此必须在灭火的各个阶段注意：

(1) 发现起火后应立即断开起火设备以及可能危及的相邻运行设备，做好相关安全措施；

(2) 初步判断火势处于何种阶段，选择相应的灭火方法；

(3) 起火初期是控制火势并有可能在最短时间内灭火的最好时机。由于干粉灭火器在电抗器多孔气道面前无法施展，应考虑尽快使用沙土抛洒进入气道，靠沙土下落时隔绝空气来控制火势，尽可能熄灭火点。必要时可使用外力将防雨罩人为破坏，从而使沙土易于抛洒进入气道。同时，如有可能，可在沙土中加入石子和水，将上端面气道出口阻塞，从而控制氧气的供应；

(4) 电力系统中一般较少采用消防水源的灭火方式，但在紧急情况下应考虑到设备的特殊性，利用绿化用水，并结合使用防汛用潜水泵加压的方式，虽然水量少，但对早期控制火势还是有作用的；

(5) 起火的第2阶段，整个设备已经全部燃烧，现场已无力将大火完全熄灭，只能局部控制火势，避免向相邻设备蔓延，应尽早报警并等待消防部队进行处理；

(6) 在消防部队到达现场使用大量冷水压灭起火设备的时候，应密切关注上方架空引线可能出现的污闪和相间短路，必要时应申请停用设备。

虽然干式电抗器的运行相对稳定，但由于其存在散热气道，一旦内部起火，现场较难控制，因而运行维护单位应充分考虑到后果的严重性，制订合适的应急方案，妥善处置，尽可能将损失降至最小。