變壓器有載分接開關在線濾油裝置應用研究

黃濤 習永強

摘要：近年來，電網(wǎng)以及電力用戶對電壓質量的要求越來越高，有載調(diào)壓電力變壓器在電力系統(tǒng)（電網(wǎng)）中被廣泛的應用，它能否安全、高效、可靠的運行，對電網(wǎng)的影響極大。其中，有載調(diào)壓變壓器中有載分接開關是一個重要的部件，可以說，有載分接開關切換室中油質的好壞直接關系到有載調(diào)壓變壓器的安全運行。本文就變壓器有載分接開關在線濾油裝置應用進行研究，以供參考。

關鍵詞：變壓器;有載分接開關;在線濾油裝置

一、研究背景

在與有載分接開關運行維修導則中規(guī)定：“有載分接開關每1～2年或分接變換5000～10000次或擊穿電壓低于25kV時，應開蓋清洗或濾油1次”。以往對于有載分接開關油室絕緣油進行更換，以及有載分接開關維護和檢修時花去了大量的人力、物力與財力，并且不可避免的帶來了長時間的停止供電，這是客觀存在又必須面對的現(xiàn)實。

漢陰35kV漩渦、35kV澗池兩座35kv變電站位于安康南部山區(qū)，調(diào)壓頻繁，氣候濕度大。變壓器有載分接開關油室里的絕緣油會因頻繁的開關變換所引起的電弧所產(chǎn)生的游離碳和各種固體顆粒而污染。除此之外，絕緣油會吸收水分，耐壓能力進一步降低。游離碳和固體微粒的污染，含水量的增加導致開關的接觸性能下降，又會使得絕緣油中污染進一步增加，產(chǎn)生成惡性循環(huán)。這也就限制了有載分接開關的切換次數(shù)和使用壽命，影響變壓器的安全運行。

為了解決上述問題，我公司在漩渦、澗池兩座35KV變電站加裝了RX-LYJ-2型有載分接開關在線濾油裝置，以此來提高有載分接開關的可用率，減少維護工作量和停電檢修次數(shù)，延長有載分接開關的使用壽命，提高電網(wǎng)及電力用戶的供電可靠性，從根本上解決以往更換絕緣油成本高，時間長的問題。

二、有載分接開關在線濾油裝置特點及可實現(xiàn)功能：

1、有載分接開關在線濾油裝置能在變壓器運行時有效去除分接開關油中的游離碳及固體微粒，并降低絕緣油中微量水分，確保絕緣油的絕緣強度;

2、手動濾油和自動檢測濾油結合的濾油切換控制方式。設備工作時間靈活，與原有設備兼容性高，人性化;

3、有一定記憶功能，抗風險能力強。較長時間斷電后再次投入運行時自動恢復到停電的設置，按照原本設置的工作方式運行，工作方式等參數(shù)不需要重新設置;

4、設備安全高度保障。電器控制箱內(nèi)設有保護電源和設備的空氣開關及熔斷器，內(nèi)部及工作電源故障時自動切除電路;

5、細節(jié)設計與時俱進。采用一體化油泵設計，倍增了產(chǎn)品使用壽命;電機電路中設置了電動機相許保護，保證了電動機的單方向運動;

6、耗材更換聲光提醒。當兩個濾芯中的任一只吸納量達到飽和程度時，產(chǎn)品發(fā)出聲光報警，同時自動關閉油泵電路系統(tǒng)，也可根據(jù)用戶要求加設遠端壓力報警系統(tǒng)。

有載分接開關在線濾油裝置工作原理圖示

三、有載分接開關在線濾油裝置工作原理簡介

有載調(diào)壓分接開關在線濾油裝置如圖所示，該裝置主要用于35kV及以上浸油式變壓器有載分接開關絕緣油的循環(huán)過濾。

產(chǎn)品設計的主要部分包括一臺高性能一體化油泵和兩只過濾裝置（除雜濾芯，濾水濾芯），設備在運行時油回路中的絕緣油與有載開關切換室中的絕緣油開始循環(huán)。在PLC智能編程控制器的控制下，設備與有載開關的無源常開觸點相連，組成驅動回路，在有載開關動作時產(chǎn)生閉合信號并及時檢測，倒計時數(shù)秒后開始投入運行過濾。絕緣油經(jīng)一體化油泵從有載開關油室中抽出，通過絕緣油回路先經(jīng)除雜濾芯，去除分接開關油中的游離碳及固體微粒，再經(jīng)過濾水濾芯干燥，然后再將可再次使用的絕緣油返回油室重新利用。

在此過程中所有環(huán)節(jié)全部與外界隔絕，絕緣油回路密封閉路循環(huán)，無殘留空氣。在有載開關無頻繁動作情況下，可將程序任意設置時間、日期，起到定期自動過濾效果。

四、有載分接開關在線濾油裝置檢修

由于有載分接開關在線濾油裝置是分接開關的附件，分接開關調(diào)壓頻繁的情況下，會導致在線濾油裝置頻繁工作濾油，因此應對其實行狀態(tài)檢修。在出現(xiàn)以下情況時，應進行檢修或更換濾芯：

1.壓力表壓力指示達到規(guī)定值時;2.濾芯壓差發(fā)訊器報警時;3.在線濾油裝置放油閥取油樣試驗，如果油絕緣強度小于30MV/2.5m時;4.當有載分接開關油箱油位過低導致在線濾油裝置跳閘時。

五、濾油前后效果對比

研究結果顯示，在一定微水量的情況下，顆粒大小及其數(shù)量與擊穿電壓的關系成正比。油中顆粒數(shù)由10000顆/mL過濾凈化至10顆/mL時，顆粒直徑大于5um的情況下?lián)舸╇妷嚎梢詮?4kV上升38kV，顆粒直徑大于2um時擊穿電壓可以從21kV上升49kV。

漢陰35kV漩渦、澗池兩座35kV變壓器開關油室加裝在線濾油裝置后，濾油前油中顆粒度NAS1638≥12級標準，濾油后油中顆粒度達到NAS1638≤6級標準，油的絕緣強度不小于45kV，油中含水量不大于25μL/L（濾芯可吸微水110g）。數(shù)據(jù)表明，加裝后效果明顯，對雜質、水分有很好的過濾效果，提高了油的絕緣強度。

實踐證明，變壓器有載開關加裝在線濾油裝置之后，有載分接開關的檢修周期得到相應的延長，從而在一個較長的時間段內(nèi)減少了停電時間和次數(shù)。

六、結論

有載分接開關在線濾油裝置用于有載分接開關絕緣油的循環(huán)過濾過程，與分接開關配套使用，能在變壓器運行時有效去除分接開關油中的游離碳及金屬微粒，并降低油中微量水分，確保油的絕緣強度，有效地提高有載分接開關的工作安全性和可靠性，從而在一個相當長的時間內(nèi)減少維護工作量和停電檢修次數(shù)，延長有載分接開關的使用壽命，提高電網(wǎng)及電力用戶的供電可靠性。

有數(shù)據(jù)顯示一臺變壓器每年至少可節(jié)省3-5萬元的經(jīng)濟效益，在兩年就能收回在線濾油裝置的投資成本，同時提高了變壓器的安全穩(wěn)定性，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

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