配電變壓器分接開關故障分析及處理

摘要：配電變壓器是配電網(wǎng)中的核心設備，其重要作用之一是通過分接開關的檔位選擇調節(jié)電壓，提高用戶側的電壓質量。分接開關故障將直接影響配電變壓器乃至區(qū)域配電網(wǎng)的運行可靠性。為此，分析了配電變壓器分接開關的常見故障類型，提出了相應的故障處理及預防方法，為運維人員更好地進行配電變壓器的運維工作提供了參考。

關鍵詞：配電變壓器;分接開關故障;處理方法

0 引言

分接開關故障是導致配電變壓器出現(xiàn)故障的主要原因之一，對配網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行及用戶的可靠用電有很大影響。配電變壓器分接開關結構精密，故障類型較多，不同的故障對應的處理方式、造成的影響也不盡相同，因此，有必要對分接開關的常見故障及處理方法進行總結分析。

1 配電變壓器分接開關結構

配電變壓器分接開關可分為有載調壓及無載調壓兩類。有載調壓即可帶負載進行分接開關的操作;無載調壓則需要將變壓器停電后，不帶負載地操作分接開關，操作完成后才可恢復供電。以有載調壓分接開關為例，其結構原理如圖1所示。

分接開關主要分成電氣和機械兩個部分，其中電氣部分主要包含調壓繞組、切換裝置等，機械部分主要包含選擇開關、驅動轉軸等。分接開關的正常操作依靠所有部件的良好配合，任一部件故障都將導致分接開關無法正常運行。

2 配電變壓器分接開關的常見故障及處理方法

2.1? ? 接觸不良

分接開關調壓繞組內(nèi)的動、靜觸頭接觸不良是常見的分接開關故障類型。接觸不良的原因及處理方法：（1）觸頭損壞。在產(chǎn)品質量達標的前提下，觸頭損壞主要是由于檢修作業(yè)方法不當導致。另外，分接開關運行年限過久、動作次數(shù)過多也有可能造成觸頭的機械疲勞，導致觸頭因無法承受操作的機械應力而損壞。觸頭損壞是分接開關最嚴重的故障，可能直接導致變壓器跳閘。在這種情況下，在變壓器停電后更換觸頭甚至更換整個分接開關機構是唯一的解決辦法。（2）觸頭壓力不足。觸頭壓力不足可能導致觸頭間歇性放電，對觸頭產(chǎn)生燒灼，嚴重時將使觸頭熔化損壞。發(fā)現(xiàn)觸頭咬合不夠緊固時，應檢查觸頭彈簧是否正常，并嘗試調節(jié)彈簧使觸頭均衡受壓并接觸牢固。若彈簧已經(jīng)老化失去調節(jié)能力，則應更換彈簧后再進行調節(jié)。另外，還應檢查觸頭的有效接觸面積是否足夠大，若不足則調整滾輪壓力以使觸頭有足夠的有效接觸面積。（3）觸頭表面臟污。觸頭表面存在的臟污可能是氧化膜、絕緣油、沉淀物等，針對不同的臟污應采取不同的措施。若是較薄的氧化膜，經(jīng)來回操作即可將其清除;氧化膜有一定厚度時，可用汽油配合擦拭布進行清除。對于絕緣油分解形成的沉淀物，可用丙酮加以清潔。清潔完成后，應檢查觸頭光潔、無毛刺等方可投入運行。

2.2? ? 電機故障

無載分接開關一般都在停電后手動操作，沒有配置電機，因此電機故障通常只發(fā)生在有載分接開關上。導致電機故障的常見原因有：（1）電機損壞。由于服役年限過長、電機質量問題等導致電機損壞，應對其進行更換。更換時需注意電機參數(shù)的一致性，并注意接入的相序，防止電機轉向錯誤。（2）電機保護配合不當。電機電源開關可能配置有過載保護，電源進線處可能配置有過/欠壓保護，若相關定值設置不正確，可能導致正常情況下保護誤動，導致電機無法工作。運維人員應根據(jù)現(xiàn)場實際情況，合理設置相關定值。

2.3? ? 轉軸故障

轉軸故障是分接開關機械故障中最常見的類型。造成轉軸故障的主要原因有：（1）機械安裝不合格。安裝前未仔細檢查，導致有松動、變形、錯位等缺陷的機械傳動部件投入運行，經(jīng)分接開關多次動作后導致機械損壞;除了主傳動機構部件的檢查，還應重視螺絲的緊固程度等，防止操作時產(chǎn)生的震動使螺絲松動，進而導致轉軸脫落。（2）限位裝置失效。正常情況下，有載分接開關自動調檔時到位后應觸發(fā)限位開關、切斷動作回路。若限位裝置失效，則電機不能適時停止，使轉軸損壞。

2.4? ? 油室滲油

分接開關的滲油可分為外部滲油與內(nèi)部滲油。外部滲油指由于油室外殼輕微破損、法蘭密封失效等，油室內(nèi)的油滲出至外部;此時將滲出的油跡擦拭干凈后，定位滲油點，再根據(jù)實際情況決定帶電修補或停電處理即可。內(nèi)部滲油是指油箱內(nèi)部損壞，導致分接開關油室與變壓器本體油室聯(lián)通。由于有載分接開關動作時不可避免地產(chǎn)生電弧使絕緣油電離，通常分接開關油室內(nèi)的油雜質較多，若雜質通過聯(lián)通處進入變壓器本體油室，則可能對變壓器的運行造成影響。因此，在分接開關吊芯檢查時，應檢查油室內(nèi)部是否有穿孔等異常。

2.5? ? 檔位顯示故障

檔位顯示故障指分接開關機構無法正確地顯示當前的檔位。對單臺運行的配電變壓器，檔位顯示故障的影響不大，擇機停電對內(nèi)部驅動單元進行檢查調整即可;對并聯(lián)運行的多臺配電變壓器，檔位無法顯示可能會造成嚴重后果。眾所周知，變壓器并列運行的3個條件分別為變比相等、連接組別相同、阻抗電壓相等。分接開關的動作直接影響其中的變比、阻抗電壓兩個因素，若顯示的檔位與實際不一致，將會對運維人員產(chǎn)生誤導，將變比不同、阻抗電壓不同的變壓器并列運行。檔位相差越多，變壓器間產(chǎn)生的環(huán)流越大，變比較小的變壓器可能會出現(xiàn)過負荷運行的情況，嚴重時甚至可能導致變壓器燒毀。因此，并列運行的配電變壓器出現(xiàn)檔位顯示異常的情況時，應及時處理，消除缺陷。

3 配電變壓器分接開關運維注意事項

根據(jù)以上的討論可知，只要認真做好分接開關的日常運維、檢修工作，能在很大程度上避免發(fā)生分接開關故障。需注意的事項如下：（1）按規(guī)程規(guī)定的年限、項目做好分接開關的維護、檢修及試驗工作，防止超年限運行及項目缺漏。尤其注意大修、更換新分接開關時進行的直流電阻試驗，及早發(fā)現(xiàn)接觸不良的征兆。（2）嚴格按照操作指引進行分接開關的操作，防止盲目操作造成損壞。（3）合理設置保護定值，使其不影響正常運行。（4）對螺絲等易滑動的機械部件做好位置劃線，以便及時發(fā)現(xiàn)錯位現(xiàn)象。（5）對并列運行的配電變壓器，應關注其檔位是否存在不一致的情況。

4 結語

配電變壓器分接開關可能發(fā)生的故障類型多樣，但大多可通過規(guī)范的操作、到位的檢修試驗加以避免。電力企業(yè)應根據(jù)自身情況，根據(jù)規(guī)程制度制定合理的運行、檢修、試驗規(guī)范并認真執(zhí)行，保障配電變壓器的安全運行。同時，電力企業(yè)應制定好應急處置方案，在分接開關發(fā)生突發(fā)性故障時，能及時、合理應對。

[參考文獻]

[1] 韓斌，劉玉珍.淺析配電變壓器分接開關故障及檢修[J].低碳世界，2015（32）：33-34.

[2] 劉東旗.并列運行配電變壓器分接開關異位時引發(fā)的事故分析[J].高壓電器，2009，45（2）：124-125.

[3] 劉元利.變壓器分接開關的故障分析[J].企業(yè)技術開發(fā)，2015（12）：72-73.

[4] 陶明杰.10 kV配電變壓器分接開關故障分析及防范措施[J].安徽電力，2015，32（2）：4-5.

[5] 吳海良.35 kV變壓器有載分接開關日常維護及故障檢修問題[J].電源技術與應用，2012（10）：80-81.

[6] 韓洪剛，王海寬，楊衡，等.電力變壓器分接開關故障及其檢測技術[J].變壓器，2004，14（12）：35-38.

收稿日期：2020-03-25

作者簡介：張鋒（1986—），男，廣東茂名人，工程師，研究方向：電氣自動化。