一起有載開(kāi)關(guān)故障案例分析

胡 海

(德陽(yáng)電業(yè)局，四川 德陽(yáng) 618000)

0 簡(jiǎn)介

有載調(diào)壓變壓器的直流電阻數(shù)據(jù)分布有很強(qiáng)的規(guī)律性，當(dāng)直流電阻不合格時(shí)，可以根據(jù)數(shù)據(jù)的分布規(guī)律準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)，判斷故障性質(zhì)，為檢修決策提供恰當(dāng)?shù)慕ㄗh，從而提高檢修的針對(duì)性和可靠性。

1 試驗(yàn)結(jié)果及分析

1.1 修前試驗(yàn)及分析

2011年3月26日，在對(duì)某局某變電站Ⅲ號(hào)主變壓器進(jìn)行大修前的高壓試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)主變壓器高壓繞組本體直流電阻不合格，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出表1的變化規(guī)律。

表1 高壓繞組直流電阻數(shù)據(jù)

從高壓繞組數(shù)據(jù)中可以看出高壓C相繞組直流電阻雙數(shù)擋偏大。根據(jù)高壓繞組和有載開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)，可以畫(huà)出有載開(kāi)關(guān)的電路圖，如圖1。由于所有奇數(shù)擋直流電阻正常，所以，主繞組和極性轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)正常，所有雙數(shù)擋C相電阻偏大，從原理圖上可以看出故障應(yīng)該在有載分接開(kāi)關(guān)上與偶數(shù)檔相關(guān)的電路部分，共有4個(gè)區(qū)域，分別是:分解選擇器觸橋(區(qū)域1)、輸出環(huán)和引線相連接部分(區(qū)域2)、抽出式引線部分(區(qū)域3)、切換開(kāi)關(guān)動(dòng)靜觸頭部分(區(qū)域4)。

1.2 吊罩后試驗(yàn)與分析

吊罩后對(duì)有載開(kāi)關(guān)回路進(jìn)行分解測(cè)試，結(jié)果如表2。R2－W2為2分接至切換開(kāi)關(guān)筒壁抽出式引線部分的電阻。由于這部分電阻三相都很小，不足1 mΩ，而C相偶數(shù)擋比A、B兩相至少大7.6 mΩ，因此，故障不會(huì)在這個(gè)區(qū)域，只有可能在切換開(kāi)關(guān)的觸頭部分。對(duì)切換開(kāi)關(guān)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表3。從測(cè)試結(jié)果可以看出C相雙數(shù)擋接觸電阻嚴(yán)重超標(biāo)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要的500 μΩ。

將切換開(kāi)關(guān)解體檢修，發(fā)現(xiàn)切換開(kāi)關(guān)并未配置主觸頭，主通斷觸頭嚴(yán)重?zé)龘p。由于沒(méi)有主觸頭，因此高壓繞組電流僅靠主通斷觸頭通流。從圖2切換開(kāi)關(guān)的變換程序可以看出，在步驟(3)時(shí)，主通斷觸頭K1斷開(kāi)，產(chǎn)生電弧，該電弧在電流第一個(gè)零位熄滅［1］，K1斷口處恢復(fù)電壓 Uk1=IR.主通斷觸頭 K1在經(jīng)過(guò)反復(fù)切換后被燒損。

圖1 M型有載開(kāi)關(guān)原理圖

圖2 M型切換開(kāi)關(guān)的變換程序

表2 直流電阻數(shù)據(jù)分解測(cè)試結(jié)果

表3 切換開(kāi)關(guān)接觸電阻測(cè)試結(jié)果

吊罩前高壓C相繞組雙數(shù)擋直流電阻平均比A、B兩相繞組大10多個(gè)毫歐，與吊罩后切換開(kāi)關(guān)的測(cè)試結(jié)果不吻合，這是由于主通斷觸頭燒損后，表面粗糙，接觸電阻本身就存在較大的隨機(jī)性，每次測(cè)試結(jié)果都不一致。另外，吊罩前，觸頭在油中，閉合時(shí)觸頭間存在一層油膜，油膜會(huì)使測(cè)試結(jié)果偏大。

1.3 修后試驗(yàn)結(jié)果

切換開(kāi)關(guān)經(jīng)過(guò)處理后，重新進(jìn)行檢查測(cè)試，切換開(kāi)關(guān)測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4，高壓繞組測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表5，從修后試驗(yàn)可以看出，經(jīng)過(guò)處理后，有載開(kāi)關(guān)恢復(fù)正常。

表4 修后切換開(kāi)關(guān)接觸電阻測(cè)試結(jié)果

表5 修后高壓繞組直流電阻數(shù)據(jù)

2 結(jié)語(yǔ)

(1)由于切換開(kāi)關(guān)的主通斷觸頭在開(kāi)斷電流時(shí)產(chǎn)生放電，因此，主通斷觸頭并不是通流的理想選擇。雖然經(jīng)過(guò)處理后有載開(kāi)關(guān)恢復(fù)正常，但在經(jīng)過(guò)反復(fù)切換后，主通斷觸頭仍然會(huì)被燒損，接觸電阻增大，引起觸頭發(fā)熱，影響變壓器安全運(yùn)行。

(2)某些廠家早期的切換開(kāi)關(guān)存在減配主觸頭的情況，為了讓變壓器長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行，在條件許可時(shí)，應(yīng)加裝主觸頭。

［1]陳敢峰.變壓器分接開(kāi)關(guān)實(shí)用技術(shù)［M］.北京:中國(guó)水利水電出版社，2002.