變壓器有載調(diào)壓裝置故障分析與維護(hù)

杜玉林

摘? 要：變壓器作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，其穩(wěn)定運(yùn)行是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要保障。分接開關(guān)是有載變壓器的關(guān)鍵設(shè)備，其工作狀態(tài)直接影響變壓器是否可進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)，甚至影響變壓器的安全運(yùn)行。所以有載分接開關(guān)檢修和日常維護(hù)是十分關(guān)鍵的，急需進(jìn)一步改進(jìn)和完善。該文將圍繞變壓器有載分接開關(guān)的故障特點(diǎn)進(jìn)行分析，采取有效的檢修辦法，維護(hù)變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：變壓器? 有載調(diào)壓分接開關(guān)? 檢修? 維護(hù)

中圖分類號(hào)：TM40 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）12（a）-0045-02

有載調(diào)壓變壓器是連接電網(wǎng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)潮流、改善系統(tǒng)無功功率分配不可或缺的設(shè)備，而且可以穩(wěn)定負(fù)載中心電壓，在電力系統(tǒng)中起著重要作用。隨著科技的發(fā)展，對(duì)供電質(zhì)量的要求不斷提高，有載調(diào)壓變壓器被廣泛應(yīng)用，其在帶電的情況下，通過調(diào)整分接開關(guān)來調(diào)節(jié)電壓，使得變壓器的輸出電壓在規(guī)定范圍內(nèi)，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。

變壓器在運(yùn)行時(shí)具有高電壓、高電流，有載分接開關(guān)這種情況下工作，裝置更易發(fā)生絕緣劣化和機(jī)械故障，其性能更是直接影響變壓器是否能穩(wěn)定運(yùn)行。因此，有載調(diào)壓分接開關(guān)的檢修是主變壓器運(yùn)行監(jiān)督管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，研究有載分接開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)的診斷分析方法勢(shì)在必行，使其不再是影響變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行的薄弱環(huán)節(jié)。采用有效的維修方法，提高有載分接開關(guān)的安全性能，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并處理故障，全方面提高變壓器維護(hù)的質(zhì)量和效率，對(duì)確保供電系統(tǒng)的可靠性和安全性具有非常重要的意義。

1? 有載分接開關(guān)常見故障

通過對(duì)分接開關(guān)故障現(xiàn)象的不斷研究，將其故障可概括為兩個(gè)方面：（1）分接開關(guān)傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的故障，主要包括機(jī)械機(jī)構(gòu)調(diào)整錯(cuò)位、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的連動(dòng)/拒動(dòng)、彈簧儲(chǔ)能不足。（2）分接開關(guān)本體的故障，主要包括部件連接松動(dòng)、油箱中的油泄漏以及分接開關(guān)觸頭接觸不良等。

以下是對(duì)有載分接開關(guān)常見故障的統(tǒng)計(jì)與分析。

1.1 驅(qū)動(dòng)或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)故障

1.1.1 檔位調(diào)節(jié)時(shí)出現(xiàn)連動(dòng)（俗稱滑檔）

出現(xiàn)此種情況時(shí)，運(yùn)行人員應(yīng)在在檔位指示在整檔位置時(shí)按下急停按鈕，切斷電動(dòng)機(jī)電源，然后手動(dòng)操作至要求檔位。而發(fā)生連動(dòng)的主要原因順序開關(guān)故障或接觸器動(dòng)作配合不當(dāng)。應(yīng)檢查接觸器是否存在卡滯或延時(shí)、順序開關(guān)觸點(diǎn)動(dòng)作是否正確。

1.1.2 分接開關(guān)拒動(dòng)

發(fā)生拒動(dòng)時(shí)應(yīng)檢查以下內(nèi)容。

（1）操作模式選擇開關(guān)（遙控/本地操作開關(guān)、手動(dòng)/自動(dòng)開關(guān)）位置不正確時(shí)，應(yīng)調(diào)整至正確位置。

（2）檢查AC/DC電源是否正常。如果不正常，應(yīng)檢查原因后恢復(fù)供電。

（3）控制回路是否閉鎖。產(chǎn)生閉鎖的原因：檔位調(diào)整不正確導(dǎo)致控制回路閉鎖、凸輪限位開關(guān)錯(cuò)位、調(diào)整超時(shí)。應(yīng)根據(jù)相關(guān)圖紙和發(fā)生的信號(hào)，確定和排除產(chǎn)生閉鎖的原因，并在排除故障后進(jìn)行聯(lián)動(dòng)測(cè)試。

1.1.3 切換開關(guān)時(shí)間延長(zhǎng)或不切換

出現(xiàn)此情況為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)故障，主要是以下情況引起：儲(chǔ)能彈簧疲勞，拉力減弱、斷裂或機(jī)械卡死，電機(jī)傳動(dòng)皮帶松動(dòng)、傳動(dòng)齒輪破損，主要針這些情況進(jìn)行檢查。

1.1.4 電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作過程中，空氣開關(guān)跳閘

出現(xiàn)主電機(jī)空開跳閘，肯定是凸輪開關(guān)組移位引起的，需要針對(duì)凸輪進(jìn)行檢查，位置是否正確。

1.1.5 有載分接開關(guān)操作時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作、就地指示和遠(yuǎn)程顯示檔位均變化，但是變壓器的電壓和電流沒有相應(yīng)的變化

產(chǎn)生此問題的原因是：電動(dòng)機(jī)構(gòu)與分接開關(guān)的連接脫落導(dǎo)致分接開關(guān)拒動(dòng)。應(yīng)查明連接脫落原因，將就地指示檔位與分接開關(guān)實(shí)際位置調(diào)整一致后，重新連接并傳動(dòng)測(cè)試。

1.2 開關(guān)本體故障

1.2.1 分接開關(guān)箱體內(nèi)的油質(zhì)劣化

眾所周知，絕緣油在電弧的高溫作用下將被分解，并產(chǎn)生氫、乙炔、烴類氣體及油脂污垢沉淀等。所以油箱內(nèi)的絕緣油在調(diào)壓分接開關(guān)操作時(shí)產(chǎn)生的電弧作用下油質(zhì)不斷劣化、絕緣性能不斷降低。絕緣油分接后產(chǎn)生的氣體通?？蓮挠椭胁粩嗯懦?，但是油被高溫分接后產(chǎn)生的沉淀物會(huì)積聚在絕緣構(gòu)件的表面上，這些沉積物的增加會(huì)降低分接開關(guān)整體的絕緣電阻，甚至最終導(dǎo)致放電致使開關(guān)損壞。

預(yù)防措施如下。

應(yīng)按照《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定，每年對(duì)分接開關(guān)油箱中的油取樣進(jìn)行工頻耐壓測(cè)試（不低于30kV），否則應(yīng)更換合格的變壓器油。

1.2.2 分接開關(guān)內(nèi)部觸頭發(fā)熱

頻繁的操作會(huì)加劇分接開關(guān)內(nèi)部的機(jī)械磨損、電腐蝕，特別是對(duì)于負(fù)載較大的變壓器。電流的熱效應(yīng)會(huì)削弱彈簧的彈性，使動(dòng)、靜觸頭間的接觸壓力降低、接觸電阻增加。增大的電阻又致使觸頭間產(chǎn)生的熱量增加，這將加速接觸表面的氧化腐蝕，形成惡性循環(huán)，從而導(dǎo)致開關(guān)加速老化或損壞。

預(yù)防措施如下。

首先，當(dāng)變壓器過載時(shí)必須嚴(yán)格禁止有載分接開關(guān)的操作。其次，調(diào)壓時(shí)應(yīng)根據(jù)變壓器檔位逐級(jí)進(jìn)行調(diào)整，在檔位調(diào)整前后認(rèn)真觀察電壓和電流的變化（每次調(diào)整間隔時(shí)間應(yīng)大于1min以上）。還應(yīng)根據(jù)規(guī)程要求，定期測(cè)試分接開關(guān)各檔位的直流電阻。大修時(shí)還應(yīng)測(cè)量觸頭間的接觸電阻，并檢查鍍層?？稍诿磕赀M(jìn)行變壓器的檢修工作時(shí)，對(duì)分接開關(guān)多操作幾次，消除氧化膜或油污的影響，從而減少接觸電阻。

1.2.3 分接開關(guān)油箱的油位異常升高

當(dāng)發(fā)現(xiàn)油箱中的油位異常時(shí)，應(yīng)先對(duì)油位進(jìn)行調(diào)整，如果在油位調(diào)整后繼續(xù)發(fā)生類似的故障現(xiàn)象，則應(yīng)判斷油箱密封存在問題，導(dǎo)致分接開關(guān)油箱內(nèi)的油和主油箱相互滲漏。這種情況是不允許的，因?yàn)榉纸娱_關(guān)操作時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧，導(dǎo)致油箱中的油質(zhì)較差，這種油不能進(jìn)入變壓器本體油箱，否則將嚴(yán)重影響相關(guān)的色譜分析結(jié)果。所以分接開關(guān)油箱必須是獨(dú)立的，與本體油箱完全隔離。引起滲漏油的原因有以下幾個(gè)方面。

（1）油箱之間的密封墊圈材料較差、尺寸選擇不良或安裝質(zhì)量問題。

（2）中心傳動(dòng)軸油封不嚴(yán)格。

1.3 預(yù)防措施

首先應(yīng)保證分接開關(guān)油箱的密封良好，不存在滲漏，并且在檢修時(shí)對(duì)密封膠墊等進(jìn)行檢查并及時(shí)更換。運(yùn)行時(shí)應(yīng)保持主油箱的油位高于分接開關(guān)的油位，防止開關(guān)箱體內(nèi)的油流入主油箱。巡檢時(shí)檢查分接開關(guān)油箱的油位，當(dāng)發(fā)現(xiàn)油位異常升高或滿油位，應(yīng)檢查分接開關(guān)油箱，有無漏油情況。如果主變壓器的色譜分析結(jié)果異常，也應(yīng)考慮分接開關(guān)油箱漏油的因素并進(jìn)行檢查。

2? 結(jié)語

有載分接開關(guān)的故障大多為機(jī)械故障，其調(diào)節(jié)過程中包含大量機(jī)械信息。所以定期檢查有載分接開關(guān)的機(jī)械特性是非常有必要的，這可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)分接開關(guān)內(nèi)部存在的各種故障和發(fā)展趨勢(shì)，然后有針對(duì)性地對(duì)有載分接開關(guān)進(jìn)行檢修，可大大提高分接開關(guān)檢修的質(zhì)量和效率。同時(shí)應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)程制訂有載調(diào)壓裝置的預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃，定期對(duì)裝置進(jìn)行維護(hù)和測(cè)試，保證有載分接開關(guān)始終處于良好狀態(tài)，以確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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