有載調壓變壓器分接開關常見故障與運行維護的分析

梁亮

【摘 要】隨著電網規(guī)模的擴大和對電壓質量要求的提高，有載調壓變壓器已經得到越來越廣泛的應用。有載調壓分接開關是有載調壓變壓器的主要部件，在電能質量的要求下，其頻繁的操作使其發(fā)生故障的概率大為提高。本文結合某集控中心所受控的無人值班變電站在運行維護中所遇見的變壓器有載調壓開關故障現(xiàn)象及其處理進行了分析，并提出了運行維護注意事項，為檢修、運行人員提供參考和借鑒。

【關鍵詞】有載調壓分接開關；有載調壓變壓器；運行維護；故障

1 有載調壓分接開關工作原理

隨著用戶對電力公司提供的電能質量要求越來越高，電壓、頻率、波形的變化范圍更加受到嚴格控制。有載調壓是在變壓器帶電運行情況下，采用電動或手動方式變換分接頭位置，改變一次繞組的匝數(shù)進行分級調壓。相關文獻中都提出了有載調壓變壓器等值電路圖，下面結合圖1分析有載調壓分接開關工作原理。

2.1 分接開關滑擋故障

有載調壓開關在變換分接頭調壓時按照逐級升擋或者減擋進行調壓，滑擋故障是本應調整一個分接頭卻連續(xù)變換超過一個及以上分接變換?；瑩豕收铣霈F(xiàn)時會造成電壓質量下降，母線電壓超過調度規(guī)定電壓變化曲線范圍以及造成變壓器過勵磁運行等故障。

分接開關滑擋故障出現(xiàn)的原因為順序開關斷開時間短或故障、交流接觸器斷電后的剩磁或油污造成的延時釋放。當出現(xiàn)滑擋故障時，運行人員應立即停止調壓，切斷電動操作機構電源，改為人工手動就地操作至要求擋位處。

處理滑擋故障應從檢查交流接觸器有無損壞及油污、順序開關的動作順序及其電氣控制回路、以及更換帶有滑擋保護的操動機構著手。

2.2 分接開關絕緣油內滲故障

有載分接開關動作時會在各觸頭間產生一定的電弧，引起油室油質惡化，因此變壓器本體和有載分接開關必須形成獨立的絕緣油隔絕系統(tǒng)，當有載分接開關油室因密封不嚴時就會出現(xiàn)絕緣油內滲問題。

運行中當觀察到有載分接開關儲油柜油位與變壓器本體儲油柜油位處于同一水平線時應考慮是否為絕緣油內滲，變壓器油定期檢測時色譜分析中氫、乙炔和總炔含量超標時也應考慮絕緣油的內滲，并加以快速處理。

造成有載分接開關絕緣油內滲主要因素有：（1）有載分接開關在運輸、安裝、調試過程中致使油室底部放油閥門螺栓松動。（2）兩油箱間因密封膠墊材料質量、安裝工藝差、制造存在缺陷導致絕緣油內滲。（3）傳動軸（絕緣筒）與底盤之間、切換開關引出端子等油密封不嚴。當發(fā)現(xiàn)內滲問題時應更換密封膠墊及其補漏，必要時聯(lián)系廠方處理。

2.3 分接開關放電故障

分接開關的放電故障根據原理的不同可分為雷電過電壓和操作過電壓引起的放電擊穿、分接開關各部分絕緣惡化造成的局部放電和短路擊穿。根據運行經驗分接開關的放電故障主要是內部絕緣問題形成的，分接選擇器、選擇開關、分接引接線等的絕緣材料質量下降；潮氣侵襲密封不嚴部件降低分接開關絕緣性能；絕緣油質劣化都會引起局部放電，放電故障會進一步的造成絕緣燒傷使開關燒毀、絕緣油更加劣化形成噴油甚至爆炸。

為防止放電故障，應加強絕緣措施，防范絕緣材料的劣化，防止長時間運行、各種振動、摩擦損傷絕緣。

2.4 分接開關觸頭發(fā)熱故障

有載分接開關頻繁的調節(jié)電壓，特別是在調節(jié)重載負荷變壓器下會使分接開關觸頭形成磨損、電腐蝕、壓力彈簧彈性失效使動靜觸頭接觸壓力減小及快速動作機構機械故障等等造成接觸電阻增大，發(fā)生接觸頭發(fā)熱燒毀，導致觸頭變形進一步形成分接開關故障。

3.有載調壓分接開關運行和維護

優(yōu)質的運行維護是減少分接開關故障有效方式，在變壓器運行中一定要嚴格執(zhí)行規(guī)程規(guī)定進行維護和操作，防止因維護的不到位引起故障，運行和維護分接開關應從日常運行、故障檢修驗收、規(guī)范操作進行。

3.1 分接開關運行管理

1）運行中的有載分接開關應嚴格按照巡視巡查要求執(zhí)行，要求外觀干凈整潔、無滲漏油現(xiàn)象、調壓中聲音正常，要定期紅外線測量油箱溫度監(jiān)視過熱現(xiàn)象。

2）嚴格執(zhí)行分接開關的定期檢查和試驗規(guī)定，分接開關檢查要仔細對動觸頭和靜觸頭接觸緊密程度、過渡電阻材質性質、絕緣筒密封等進行全面深入檢測。重視直流電阻的測試、過渡過程中切換波形圖分析及絕緣油的色譜分析測試等試驗，當發(fā)現(xiàn)試驗數(shù)據變化時不宜輕易放過，應綜合分析試驗數(shù)據偏差原因，確保不會漏查缺陷。

3.2 分接開關檢修后的檢查和驗收

1）外觀檢查：分接開關儲油柜的閥門應處于開啟；油位指示正常；吸濕器良好；密封良好無滲漏油；電動機構箱干凈整潔，密封措施完好；壓力釋放器完好無損；電動機構箱安裝應水平，垂直轉動軸應垂直并動作靈活；電動機構箱與分接開關的分接位置指示正確并一致。

2）電氣控制回路檢查：電氣控制回路接線正常并確保接觸良好；接觸器動作靈活不發(fā)生誤動、拒動、連動；操動電動熔斷器符合容量匹配。3）人工現(xiàn)場操作檢查：手動操作一個循環(huán)，檢查傳動機構靈活性，聯(lián)鎖開關、極限開關、順序開關等動作應正確；正反操作時，檢查兩者轉動角度與手動搖轉動圈數(shù)，計數(shù)器動作正確。

4）電動操作檢查：電動操作應進行兩個循環(huán)，逐級分接變換一個循環(huán)，檢查啟動按鈕、緊急脫扣、電氣極限閉鎖動作、手搖操作電動閉鎖、遠方控制操作均應正確可靠。

3.3 分接開關的操作

1）運行值班人員應按照調度下達的電壓曲線或值班調度員命令及時調整有載分接開關，使電壓保持在規(guī)定范圍內并做好相應的操作記錄，有載調壓分接開關每日操作次數(shù)應按規(guī)定執(zhí)行。

2）進行有載調壓時，按下調擋按鈕時間以不超過1 s為宜；禁止在裝有有載調壓開關側過負荷時操作分接開關調整電壓。

3）正常情況下有載調壓應在遠方操作，特殊情況下可就地電動操作或手動操作，操作完畢應斷開操作機構電源空開，以防止誤動。

4）有載調壓應逐級進行，同時監(jiān)視分接位置及另外兩側電壓、電流保護，表計不應出現(xiàn)回零、突跳、無保護等異常、操作完成后應檢查分接位置指示器及動作計數(shù)器應準確變動。

5）兩臺變壓器并列運行時，應輪流逐級調壓，不得單臺連續(xù)調擋兩擋次及以上。為防止環(huán)流，升壓操作時先操作負荷電流較小的一臺，再操作負荷電流較大的一臺，降壓操作與此相反，完成操作后應檢查兩臺變壓器電流大小及負荷分配情況。

3.4 分接開關異常情況處理

1）操作中計數(shù)器及分接位置指示正常，而電壓表和電流表無相應變化，應立即切斷操作電源，停止操作。

2）分接開關發(fā)生拒動、誤動；電動機構或傳動機構機械故障；分接位置指示不一致；內部切換異常聲音；釋壓器動作；看不見油位或大量噴漏油時，應禁止或中止操作。

3）操作中計數(shù)器及分接位置指示正常，而電壓表和電流表無相應變化，應立即切斷操作電源，停止操作。

4）有載調壓過程中（調壓不頻繁），有載調壓瓦斯頻繁發(fā)信，應立即停止操作；若是頻繁調壓后動作發(fā)信，則應需要放氣。

5）有載分接開關儲油柜油位異常升高或降低，直至接近變壓器本體儲油柜油面時，應及時匯報。

4.結語

有效的發(fā)揮有載調壓分接開關調節(jié)變壓器電壓，對提高供電質量起到了非常重要的作用。準確的判斷和快速的處理故障減少了變壓器非計劃停電的次數(shù)，確保了供電的穩(wěn)定性和可靠性。運行人員嚴格管理和精心的維護必定會減少故障發(fā)生率，故障后正確的處理和及時上報，降低了小故障孕育成大故障的機會。檢修人員專業(yè)的試驗和修理是確保變壓器安全運行的保障。有效的運行和維護有載調壓分接開關的良好狀態(tài)是確保變壓器穩(wěn)態(tài)運行的基礎。