110 kV主變有載重瓦斯保護(hù)動(dòng)作故障

韋瑞峰，張梅，楊紹昆，陳振江

(云南電網(wǎng)公司昆明供電局，昆明 650200)

1 前言

某集控中心操作110 kV變電站2號(hào)主變有載分接開關(guān)由3檔調(diào)至4檔時(shí)，2號(hào)主變有載重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘。該主變型號(hào)為SFSZ7－31500/110，電壓組合為 110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10 kV。有載開關(guān)型號(hào)為 ZY1A－Ⅲ500/60C±8，切換次數(shù)接近5000次。該變壓器歷年檢修預(yù)試數(shù)據(jù)正常，有載開關(guān)因切換次數(shù)未達(dá)到要求未進(jìn)行過吊芯檢修。

2 現(xiàn)場檢查情況

1)試驗(yàn)檢查情況:在運(yùn)行檔位4檔進(jìn)行110 kV繞組直流電阻試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)三相電阻值均較大(約5.4 Ω)約為上次試驗(yàn)值 (0.88 Ω)的5倍。然后手動(dòng)調(diào)至3檔進(jìn)行直流電阻試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果與4檔一致。手動(dòng)調(diào)節(jié)檔位時(shí)，無卡澀，但是調(diào)檔過程中無正常的切換開關(guān)槍擊機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能釋放后“喀嗒”聲響。瓦斯繼電器內(nèi)有氣體積聚，開關(guān)內(nèi)油耐壓試驗(yàn)合格，外觀檢查其他無異常。變壓器本體油色譜化驗(yàn)數(shù)據(jù)合格。

2)切換開關(guān)吊芯檢查情況:切換開關(guān)在3檔位置吊出后檢查，發(fā)現(xiàn)B相弧形板上的K2上靜觸頭固定螺栓及觸頭均脫落，固定在上面的過渡電阻的引線有放電燒蝕的痕跡。清潔切換開關(guān)油箱時(shí)找到脫落的固定螺栓，螺栓根部上也有放電燒蝕的痕跡，且固定螺栓的防松措施在出廠安裝上存在缺陷，已基本失效;拆開B相弧形板后，找到脫落的觸頭。

切換開關(guān)吊出后三相的觸頭均處在調(diào)檔切換過程的中間過渡位置。用手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)切換開關(guān)機(jī)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)已處于脫扣狀態(tài)，觸頭不會(huì)變動(dòng)位置。測量3相共6個(gè)過渡電阻阻值正常 (4.4～4.6 Ω)，電阻無損傷。

3 原因分析

根據(jù)切換開關(guān)檢查情況分析，由于B相弧形板上的K2上端靜觸頭固定螺栓的防松措施有出廠安裝缺陷，失去防松的作用，且切換開關(guān)動(dòng)作時(shí)的振動(dòng)較大，導(dǎo)致固定螺栓在長期運(yùn)行過程中逐漸松脫出來，螺栓松脫后，產(chǎn)生懸浮電位，與過渡電阻引線產(chǎn)生輕微放電，因此固定螺栓和過渡電阻的引線上均有放電燒蝕的痕跡。

固定螺栓最終完全脫出，掉落在切換開關(guān)油桶內(nèi);K2上端靜觸頭脫落在K2動(dòng)靜觸頭之間，因?yàn)镵2靜觸頭的上、下觸頭接于過渡電阻的同一端，故K2上靜觸頭的缺失并不影響切換開關(guān)的動(dòng)作。

但是由于切換開關(guān)切換的振動(dòng)，脫落的觸頭可能不斷變化位置，當(dāng)上一次切換后，脫落觸頭正好卡在動(dòng)靜觸頭間;進(jìn)行下一次切換時(shí)，根據(jù)圖1切換開關(guān)動(dòng)作過程和槍擊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析，由于脫落觸頭抵住使動(dòng)觸頭不能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，從而使切換開關(guān)整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止在中間過渡位置上，同時(shí)導(dǎo)致切換開關(guān)的槍擊機(jī)構(gòu)脫扣。

這就解釋了在吊芯檢查前調(diào)檔時(shí)切換開關(guān)無正常的切換開關(guān)槍擊機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能釋放后的聲響;直流電阻測試值實(shí)際為主繞組電阻與過渡電阻阻值之和。(0.9+4.5≈5.4 Ω);開關(guān)吊芯后觸頭處于中間過渡位置。

切換開關(guān)在切換過程中被脫落的觸頭卡住，機(jī)構(gòu)脫扣后，三相觸頭始終保持在中間過渡狀態(tài)，一方面過渡過程中動(dòng)靜觸頭間的電弧長時(shí)間得不到熄滅，另一方面過渡電阻長時(shí)間承受電流發(fā)熱，從而導(dǎo)致切換開關(guān)油桶內(nèi)產(chǎn)生高溫，使大量的油氣涌向瓦斯繼電器導(dǎo)致重瓦斯保護(hù)動(dòng)作。

圖1 切換開關(guān)動(dòng)作過程示意圖

4 結(jié)束語

有載分接開關(guān)由于緊固螺栓“R”面制造精度差，長期運(yùn)行易產(chǎn)生松動(dòng)，于是采用沖鉚的方式防止螺栓松動(dòng)，但防松措施有缺陷，失去防松的作用，且切換開關(guān)動(dòng)作時(shí)的振動(dòng)較大，導(dǎo)致固定螺栓在長期運(yùn)行過程中逐漸松脫出來，發(fā)生了此次故障。有載分接開關(guān)切換開關(guān)在達(dá)到規(guī)定的切換次數(shù)或規(guī)定的檢修周期需要進(jìn)行吊芯檢修。從規(guī)定的切換次數(shù)看，電網(wǎng)內(nèi)的變壓器調(diào)壓次數(shù)并不頻繁，基本整個(gè)生命周期都達(dá)不到規(guī)定的切換次數(shù);但按切換次數(shù)則每臺(tái)開關(guān)在生命周期內(nèi)應(yīng)進(jìn)行4～5次吊檢。通過此次故障分析，一方面要求制造廠家不斷提高產(chǎn)品工藝質(zhì)量，減少運(yùn)維檢修壓力;另一方面對于現(xiàn)運(yùn)行的有載開關(guān)雖未達(dá)到廠家規(guī)定的切換次數(shù)但達(dá)到了規(guī)定的檢修周期時(shí)還是應(yīng)該配合主變停電定期開展吊芯檢修，以發(fā)現(xiàn)和消除隱患，提高變壓器的可靠性。

［1］陳敢峰，姚集新.變壓器分接開關(guān)實(shí)用技術(shù)［M］.北京:中國水利水電出版社，2002.

［2］馮仲民.有載分接開關(guān)的應(yīng)用:選型、安裝、運(yùn)行、維護(hù)檢修、常見故障分析 ［M］.北京:中國電力出版社，2004.