變壓器有載調(diào)壓開關(guān)常見問題及檢修維護技巧

趙勇

【摘 要】有載調(diào)壓開關(guān)是變電站內(nèi)主變的主要構(gòu)件之一，主要作用是對電網(wǎng)系統(tǒng)電壓進行調(diào)節(jié)，其運行性能將直接影響到電網(wǎng)的安全可靠運行。變壓器有載調(diào)壓開關(guān)在運行過程中的常見問題有開關(guān)滑檔，油質(zhì)劣化，放電，觸頭發(fā)熱，油室滲漏油等問題，本文對這些問題的產(chǎn)生原因及檢修處理進行了闡述，并對變壓器有載調(diào)壓開關(guān)的日常維護提出了建議。

【關(guān)鍵詞】變壓器；有載調(diào)壓開關(guān)；常見問題；檢修；維護

一、變壓器有載調(diào)壓開關(guān)的重要作用

1.1變壓器有載調(diào)壓開關(guān)的工作原理

在供電系統(tǒng)電能傳輸過程中，電壓在用戶側(cè)負荷處產(chǎn)生電壓降，電壓降隨著用戶側(cè)負荷的變化而變化，同時供電系統(tǒng)變壓器本身存在阻抗，也影響著系統(tǒng)電壓的波動。系統(tǒng)電壓的波動加上用戶側(cè)負荷的變化將引起電壓較大的變動，從而造成供電系統(tǒng)的不穩(wěn)定供電。在變壓器中安裝有載調(diào)壓開關(guān)，在不停電的狀態(tài)下，通過分接開關(guān)改變變壓器繞組的匝數(shù)進行電壓的調(diào)整，使變壓器的輸出電壓處于規(guī)定的波動范圍內(nèi)。系統(tǒng)電壓變動超過規(guī)定值時，有載調(diào)壓開關(guān)在一定的延時后動作，按照在一系列設(shè)定的動作順序進行電壓的調(diào)壓，保持電壓的平穩(wěn)，并保證了電網(wǎng)系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性。

1.2變壓器有載調(diào)壓開關(guān)的必要性

隨著電網(wǎng)對供電質(zhì)量要求的不斷提高，有載調(diào)壓開關(guān)被廣泛應(yīng)用于變壓器的電壓調(diào)整，變壓器有載調(diào)壓開關(guān)對電網(wǎng)運行的作用也日益突出，有載調(diào)壓開關(guān)的使用數(shù)量也在逐年增加。有載調(diào)壓開關(guān)是變壓器中唯一在高電壓、大電流下動作的設(shè)備，更容易產(chǎn)生絕緣劣化和機械問題，因此，有載調(diào)壓開關(guān)故障在變壓器事故中的占有率也在逐年增加。有載調(diào)壓開關(guān)的性能直接影響電力設(shè)備和系統(tǒng)的安全可靠性，問題嚴重者可能造成供電中斷等供電事故。因此，針對目前有載調(diào)壓開關(guān)的使用情況和問題趨勢，加強有載調(diào)壓開關(guān)的健康狀況監(jiān)控，及時解決設(shè)備問題，對保障電網(wǎng)系統(tǒng)的供電可靠性和安全性具有重要意義。

二、變壓器有載調(diào)壓開關(guān)的常見問題分析

2.1有載調(diào)壓開關(guān)滑檔問題

有載調(diào)壓開關(guān)在變換分接頭調(diào)壓時按照逐級升檔或者減檔進行調(diào)壓，滑檔問題是本應(yīng)調(diào)整一個分接頭，卻連續(xù)變換超過一個及以上分接變換?；瑱n問題出現(xiàn)時會造成電壓質(zhì)量下降，母線電壓超過調(diào)度規(guī)定電壓變化曲線范圍以及變壓器過勵磁運行等問題。

2.2有載調(diào)壓開關(guān)油質(zhì)劣化問題

有載調(diào)壓開關(guān)每操作一次，就會產(chǎn)生電弧及熄弧過程，長時間運行可能會引起油質(zhì)劣化，造成開關(guān)的絕緣水平下降。變壓器油是分接開關(guān)室內(nèi)最基本也是最常用的絕緣材料，主要作為絕緣和滅弧介質(zhì)，同時還具有冷卻、潤滑、防腐蝕作用。在分接開關(guān)中，由于電弧的作用，開關(guān)油室中的絕緣油被分解，并析出游離碳、氫、乙炔等氣體及油垢，氣體一般會從絕緣油中排出，但游離碳微粒和油垢的一部分混在絕緣油中，一部分積在開關(guān)的絕緣件表面。此外，還有少量觸頭材料融化后濺射出來的金屬微粒也留在了絕緣件表面。這些沉積物的增多，會增加泄漏電流，降低絕緣電阻，最終導(dǎo)致油沿絕緣表面放電，使開關(guān)損壞。

2.3有載調(diào)壓開關(guān)放電問題

分接開關(guān)的放電問題根據(jù)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(guān)各部分絕緣惡化造成的局部放電和短路擊穿。放電問題會進一步的造成絕緣燒傷使開關(guān)燒毀、絕緣油劣化加劇，嚴重者形成噴油甚至爆炸事故。

2.4有載調(diào)壓開關(guān)觸頭發(fā)熱問題

有載調(diào)壓開關(guān)頻繁的調(diào)壓，會引起觸頭之間的機械磨損、電腐蝕和觸頭污染，尤其是負荷電流較大的變壓器，電流的熱效應(yīng)會使彈簧的彈性變?nèi)?，動、靜觸頭之間的接觸壓力降低，接觸電阻增大，引起觸頭之間的發(fā)熱量增大，加速觸頭表面的氧化腐蝕和機械變形，并形成惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致切換開關(guān)放電甚至損壞。

2.5有載調(diào)壓開關(guān)油室滲漏油問題

有載調(diào)壓開關(guān)油室是獨立的油箱。運行中，切換開關(guān)油室中的油是絕對不允許進入變壓器本體的，這是因為切換開關(guān)運行時產(chǎn)生一定的電弧，致使油室中的油質(zhì)變差，這種油只能在切換開關(guān)油室中使用，而不能進入變壓器本體，一旦進入會污染本體變壓器油，影響變壓器內(nèi)部油的色譜分析，造成變壓器內(nèi)部問題誤判。

三、變壓器有載調(diào)壓開關(guān)常見問題的檢修

3.1有載調(diào)壓開關(guān)滑檔問題的檢修

滑檔問題出現(xiàn)的原因是順序開關(guān)斷開時間短或交流接觸器因斷電后的剩磁或油污造成的延時釋放。當出現(xiàn)滑檔問題時，調(diào)控人員應(yīng)立即停止調(diào)壓，通知運維人員切斷電動操作機構(gòu)電源，改為人工手動就地操作至要求檔位處，并盡快安排有載調(diào)壓開關(guān)檢修。檢查滑檔問題應(yīng)從檢查交流接觸器有無損壞及油污、順序開關(guān)的動作順序及其電氣控制回路、以及更換帶有滑檔保護的操動機構(gòu)幾個方面著手。

3.2有載調(diào)壓開關(guān)油質(zhì)劣化的檢修

有載調(diào)壓開關(guān)運行6～12個月或切換2000～4000次后，應(yīng)取切換開關(guān)箱中的油樣進行試驗。對切換5000～10000次后或絕緣油的擊穿電壓低于25kV時，應(yīng)更換開關(guān)油箱的絕緣油，并對絕緣件表面做清潔檢修。

3.3有載調(diào)壓開關(guān)放電問題的檢修

根據(jù)運行經(jīng)驗，有載調(diào)壓開關(guān)的放電問題主要是內(nèi)部絕緣問題造成的，分接選擇器、選擇開關(guān)、分接引接線等元件的絕緣材料質(zhì)量下降、潮氣侵襲密封不嚴部件降低分接開關(guān)絕緣性能、絕緣油質(zhì)劣化等缺陷都會引起局部放電。為防止放電問題，應(yīng)加強絕緣措施，防止長時間運行、各種振動、摩擦等因素引起絕緣降低，有效防范絕緣材料的劣化。

3.4有載調(diào)壓開關(guān)觸頭發(fā)熱問題的檢修

為了防止此類問題的發(fā)生，在檢修投運前要分別測試開關(guān)各分接位置的直流電阻，日常檢修時應(yīng)測量觸頭的接觸電阻，檢查觸頭鍍層和接觸是否良好。每年結(jié)合檢修或試驗對分接開關(guān)各檔位置多轉(zhuǎn)動幾次，除去觸頭氧化膜，使其接觸良好。

3.5有載調(diào)壓開關(guān)油室滲漏油問題的檢修

運行中當觀察到有載調(diào)壓開關(guān)儲油柜油位與變壓器本體儲油柜油位異常，通常是有載調(diào)壓開關(guān)油箱油位指示非常高，應(yīng)考慮是否為絕緣油內(nèi)滲，變壓器油定期檢測時色譜分析中氫、乙炔和總?cè)埠砍瑯藝乐貢r也應(yīng)考慮絕緣油的內(nèi)滲，并盡快停電檢修。引起有載調(diào)壓開關(guān)絕緣油滲漏主要因素有：（1）有載分接開關(guān)在運輸、安裝、調(diào)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(zhì)量、安裝工藝差、制造存在缺陷等因素導(dǎo)致絕緣油內(nèi)滲。（3）傳動軸（絕緣筒）與底盤之間、切換開關(guān)引出端子等油密封不嚴導(dǎo)致絕緣油內(nèi)滲。當發(fā)現(xiàn)滲漏問題時應(yīng)盡快停電檢修，更換密封膠墊及時補漏，必要時聯(lián)系廠家檢修。

四、變壓器有載調(diào)壓開關(guān)的日常維護

4.1嚴格執(zhí)行有載調(diào)壓開關(guān)的巡視檢查制度

運行中的有載分接開關(guān)應(yīng)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(diào)壓中聲音正常，要定期進行紅外測溫，測量油箱溫度，監(jiān)視過熱現(xiàn)象。嚴格執(zhí)行分接開關(guān)的定期檢查和試驗規(guī)定，分接開關(guān)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(zhì)性能、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(jù)變化時不宜輕易放過，應(yīng)綜合分析試驗數(shù)據(jù)偏差原因，確保不會漏查缺陷。

4.2確保有載調(diào)壓開關(guān)日常檢查的合格

（1）外觀檢查：分接開關(guān)儲油柜的閥門應(yīng)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(gòu)箱干凈整潔，密封措施完好；壓力釋放器完好無損；電動機構(gòu)箱安裝應(yīng)水平，垂直轉(zhuǎn)動軸應(yīng)垂直并動作靈活；電動機構(gòu)箱與分接開關(guān)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要求。（3）電動操作檢查：電動操作應(yīng)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(yīng)正確可靠。

4.3確保有載調(diào)壓開關(guān)的日常操作的正確性

（1）值班調(diào)度員根據(jù)調(diào)控中心下達的電壓曲線及時調(diào)整有載分接開關(guān)，使電壓保持在規(guī)定范圍內(nèi)并做好相應(yīng)的操作記錄，有載調(diào)壓開關(guān)每日操作次數(shù)應(yīng)按規(guī)定執(zhí)行。（2）就地進行有載調(diào)壓時，按下調(diào)檔按鈕時間以不超過1秒為宜；禁止在有載調(diào)壓開關(guān)側(cè)過負荷時操作分接開關(guān)調(diào)整電壓。（3）正常情況下有載調(diào)壓應(yīng)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(yīng)斷開操作機構(gòu)電源空開，以防止誤動。

4.4其它日常問題及處理建議

（1）有載分接開關(guān)的“小瓦斯”繼電器，容易出現(xiàn)滲漏油，應(yīng)引起注意，尤其是安裝前就應(yīng)解決好這個問題，運行中還應(yīng)結(jié)合檢修適時更換封密墊。 （2）無人值班變電站，可在變電站安裝自動調(diào)壓控制器來進行自動調(diào)壓，也可以在調(diào)控中心由調(diào)度員“遙調(diào)”。尤其是電網(wǎng)的有載調(diào)壓變壓器不是很多，考慮有載分接開關(guān)的壽命而減少不必要的操作次數(shù)，筆者認為采用后者為宜。如果考慮調(diào)度員的勞動強度，盡量減少工作量，尤其是電網(wǎng)的有載調(diào)壓變壓器比較多，電壓變化頻繁且幅度較大時，則采用前者為宜。（3）為了延長分接開關(guān)的使用壽命，應(yīng)盡量減少調(diào)節(jié)次數(shù)，可以先根據(jù)電壓變化規(guī)律和電壓合格范圍，預(yù)先設(shè)定好分接開關(guān)的檔位。

參考文獻：

[1]仝延玲.變壓器有載調(diào)壓裝置在線濾油補油[J].電子世界，2014，16

[2]鄭蔚明.有載分接開關(guān)異常現(xiàn)象的分析與檢修[J].通訊世界，2014，09

[3]朱景軍.變壓器有載調(diào)壓開關(guān)故障分析[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟，2013，19