電力變壓器有載分接開關(guān)運(yùn)行維護(hù)及檢修

國(guó)網(wǎng)河南電力公司鄭州供電公司 河南鄭州 劉 棟

隨著電網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)電力系統(tǒng)不斷完善，有載分接開關(guān)被有效應(yīng)用到了電力系統(tǒng)中，該開關(guān)可以有效和電網(wǎng)連接在一起，控制負(fù)荷電壓，優(yōu)化電力變壓器的運(yùn)行過程，穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，保證供電質(zhì)量。但其也會(huì)受到變壓器工藝的影響，導(dǎo)致變壓器運(yùn)行不穩(wěn)定、故障多發(fā)，對(duì)此需要電力企業(yè)加強(qiáng)重視，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，做好電力變壓器有載分接開關(guān)運(yùn)行維護(hù)及檢修工作，以此確保有載分接開關(guān)運(yùn)行良好。

1 有載分接開關(guān)概述

有載分接開關(guān)是電力變壓器的重要裝置之一，其可以調(diào)節(jié)電壓，保證供電質(zhì)量，在勵(lì)磁狀態(tài)下可以自動(dòng)切換成分接模式，有效調(diào)整匝數(shù)，影響變壓器的電壓比例，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)壓。一般情況下，電力系統(tǒng)中的電阻限流有載分接開關(guān)電路可分為過渡電路、調(diào)壓電路、選擇電路，這三種電路可以在有載分接開關(guān)下自動(dòng)切換成為不同的接頭，并有效發(fā)揮出斷弧性能，但該線路如果有一條出現(xiàn)故障會(huì)影響整個(gè)變壓器的運(yùn)行。

2 電力變壓器有載分接開關(guān)使用問題、維護(hù)和檢修的必要性

2.1 使用問題

有載分接開關(guān)主要由選擇器、切換開關(guān)、電動(dòng)機(jī)組成，具有電氣性能和機(jī)械性能兩部分，前者是指觸頭接觸的電阻值如果較高，會(huì)導(dǎo)致觸頭持續(xù)發(fā)熱、燒毀，后者是指在開關(guān)切換的過程中自動(dòng)配合情況，或者在切換過程中出現(xiàn)對(duì)各種卡頓、切換不成功的問題。且電力變壓器有載分接開關(guān)在運(yùn)行過程中的故障主要是機(jī)械故障，一般出現(xiàn)機(jī)械故障后會(huì)導(dǎo)致有載分接開關(guān)和變壓器出現(xiàn)質(zhì)量問題。其具體問題主要表現(xiàn)在以下幾方面：

一是過渡電路在切換的過程中發(fā)生燃弧現(xiàn)象，出現(xiàn)的電弧會(huì)直接燒毀觸頭，影響觸頭的使用，無法繼續(xù)進(jìn)行分頭切換，且產(chǎn)生的電弧也會(huì)導(dǎo)致變壓器中的絕緣油受到污染，最終發(fā)揮絕緣作用，如果更換絕緣油會(huì)增加工作量和成本。

二是過渡電路在切換的過程中，各電阻會(huì)因?yàn)槔@組產(chǎn)生環(huán)流，最終導(dǎo)致電壓降低，到之前電能損耗嚴(yán)重[1]。

2.2 檢修的必要性

有載分接開關(guān)主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)電壓、分散負(fù)荷，明確分接位置，對(duì)此會(huì)在運(yùn)行的過程中受到電氣和機(jī)械的影響，因此需要制定有載分接開關(guān)檢修計(jì)劃、縮短檢修時(shí)間，確保有載分接開關(guān)可以穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)前，多個(gè)電力企業(yè)已經(jīng)研發(fā)并投入了新的有載分接開關(guān)，其動(dòng)、靜觸頭都處于磨合狀態(tài)，雖然人們已經(jīng)對(duì)有載分接開關(guān)生產(chǎn)工藝進(jìn)行了完善，但是其還會(huì)在分接切換的過程中受到機(jī)械和電弧的影響，產(chǎn)生一些游離碳，污染絕緣油。對(duì)于一些日負(fù)荷大、電壓不穩(wěn)定的變電站，其在運(yùn)行時(shí)需要在電壓穩(wěn)定的情況下進(jìn)行分接調(diào)換，但是其日常調(diào)壓次數(shù)會(huì)增加，因此需要人們致力于縮短其檢修周期。

3 電力變壓器有載分接開關(guān)運(yùn)行故障的維護(hù)檢修要求

3.1 油浸電力變壓器有載分接開關(guān)維護(hù)和檢修要求

一是在有載分接開關(guān)投入運(yùn)行之前，需要對(duì)油位進(jìn)行檢查，確保沒有漏油情況，并檢查油箱的防潮情況；二是對(duì)于新投入的有載分接開關(guān)需要確保在繼電器安裝后才可以運(yùn)行，并及時(shí)觀察油桶內(nèi)是否有氣體，如果有氣體需要及時(shí)排出；三是工作人員在實(shí)際操控有載分接開關(guān)時(shí)需要注意相關(guān)事項(xiàng)，檢查繼電器是否出現(xiàn)氣泡；四是在有載分接開關(guān)具體運(yùn)行中，如果出現(xiàn)較為頻繁地切換動(dòng)作，則需要及時(shí)觀察情況，做好記錄，對(duì)于各種異常情況、故障等需要切斷開關(guān)，及時(shí)分析原因，針對(duì)性的處理；五是加強(qiáng)對(duì)有載分接開關(guān)油質(zhì)的檢查，明確檢查周期；六是定期選取油樣，以此檢測(cè)有載分接開關(guān)運(yùn)行中的耐壓性，如果油耐壓值不符合標(biāo)準(zhǔn)，在需要停止操作，及時(shí)調(diào)整變壓器油壓；七是定期檢查有載分接開關(guān)裝置內(nèi)的芯體，在重新運(yùn)行一段時(shí)間后觀察其具體情況，以此記錄調(diào)節(jié)次數(shù)和時(shí)間，最終進(jìn)行吊芯檢查；八是在具體檢查有載分接開關(guān)吊芯時(shí)需要對(duì)過渡電阻值進(jìn)行測(cè)試，查看其是否和制造廠家的一致。

3.2 干式電力變壓器有載分接開關(guān)維護(hù)和檢修要求

一是對(duì)于有載分接開關(guān)需要每年進(jìn)行一次大清潔、潤(rùn)滑、檢修工作；二是在清潔時(shí)重點(diǎn)對(duì)有載分接開關(guān)零部件表面的污漬、灰塵、潤(rùn)滑情況、絕緣物件表面污漬扥等進(jìn)行清除；三是在有載分接開關(guān)運(yùn)行下需要檢查真空開關(guān)，測(cè)試其耐壓值，對(duì)于不符合標(biāo)準(zhǔn)的需要及時(shí)更換；四是定期檢查開關(guān)零部件的松動(dòng)情況，檢查各電氣線路的連接密實(shí)性；五是對(duì)有載分接開關(guān)接觸電阻值進(jìn)行檢測(cè)，將其和出廠參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析；六是定期檢查有載分接開關(guān)的齒輪、觸頭、潤(rùn)滑軸承等零部件。

4 電力變壓器有載分接開關(guān)運(yùn)行故障的維護(hù)及檢修內(nèi)容

4.1 運(yùn)行

作為一種有載調(diào)壓裝置具有自動(dòng)控制功能，確保電力變壓器運(yùn)行安全和穩(wěn)定，并確保電網(wǎng)運(yùn)行安全，對(duì)此需要做好有載分接開關(guān)的設(shè)計(jì)，對(duì)于零部件生產(chǎn)廠家、制造廠家等都需要加強(qiáng)控制，且在安裝投運(yùn)的過程中也需要遵循相關(guān)原則（調(diào)試、驗(yàn)收、操作、控制等）。有載分接開關(guān)在具體投運(yùn)后在進(jìn)行調(diào)壓操作時(shí)，需要嚴(yán)格根據(jù)國(guó)家電壓曲線標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行，以此確保電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定。操作人員在具體調(diào)壓時(shí)要時(shí)刻觀察電壓電流變化情況，觀察指示器上的數(shù)值變化，以此確保操作規(guī)范，并記錄調(diào)壓的時(shí)間、次數(shù)、分接頭位置、電壓變化情況、變壓器的運(yùn)行情況，便于發(fā)現(xiàn)各種異常事故。如果在調(diào)壓的過程中變壓器調(diào)壓次數(shù)超出額定標(biāo)準(zhǔn)，則需要及時(shí)進(jìn)行檢修，并在檢修規(guī)范年限內(nèi)上報(bào)相關(guān)部門，以此對(duì)有載分接開關(guān)裝置進(jìn)行檢修。

4.2 檢修

有載分接開關(guān)在檢修時(shí)需要遵循相關(guān)原則，明確檢修內(nèi)容，以此確保檢修質(zhì)量合格，一般檢修時(shí)既可以單獨(dú)檢修，也可以在變壓器吊芯檢修時(shí)對(duì)分接開關(guān)進(jìn)行集中檢修，對(duì)于有載分接開關(guān)使用時(shí)間、頻率進(jìn)行分析，對(duì)于符合檢修標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)行檢修?？紤]到有載分接開關(guān)觸頭在調(diào)壓過程中容易被燒毀，對(duì)此需要重點(diǎn)對(duì)其盡心檢修，以此確保其導(dǎo)電正常、狀態(tài)良好，一般需要對(duì)M型有載分接開關(guān)檢修。對(duì)限流電阻的斷裂、燒毀、變形情況進(jìn)行檢查；對(duì)導(dǎo)線的連接效果進(jìn)行檢查，對(duì)導(dǎo)線的纏繞情況進(jìn)行檢查；對(duì)絕緣物件表面的沉積物進(jìn)行檢查，如果有沉積物需要使用清潔劑進(jìn)行清洗；在開關(guān)檢修后還需要檢查其操作靈活性；對(duì)于還沒有注油的電動(dòng)機(jī)分接處開關(guān)的啟動(dòng)動(dòng)作進(jìn)行檢查；在變壓器吊芯檢修時(shí)還需要對(duì)選擇其、轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作速度進(jìn)行檢查[2]。

4.3 維護(hù)

在檢修結(jié)束后還需要對(duì)有載分接開關(guān)進(jìn)行定期維護(hù)，一般需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：一是對(duì)開關(guān)油室內(nèi)的變壓器油位變化情況進(jìn)行檢查，檢查其耐壓值是否符合標(biāo)準(zhǔn)值，如果低于標(biāo)準(zhǔn)需要換油；二是定期檢測(cè)氣體繼電器，確保繼電器運(yùn)行穩(wěn)定；三是對(duì)分接選擇器和轉(zhuǎn)換器進(jìn)行維護(hù)，對(duì)于不經(jīng)常操作的觸頭需要檢查上面的灰塵情況，避免沉積物堆積導(dǎo)致觸頭發(fā)生氧化作用；四是對(duì)電動(dòng)機(jī)箱體的防水、防腐蝕設(shè)施進(jìn)行檢查。

5 電力變壓器有載分接開關(guān)運(yùn)行故障的維護(hù)及檢修

5.1 開關(guān)切換故障的維護(hù)及檢修

電力變壓器如果調(diào)壓太過于頻繁，會(huì)導(dǎo)致負(fù)荷電流增大，變壓器的接觸頭之間會(huì)過度磨損，出現(xiàn)各種腐蝕和污染情況，且電流的增大也會(huì)導(dǎo)致彈簧彈性力度降低，影響動(dòng)靜接頭的接觸壓力，導(dǎo)致接觸電阻增大，持續(xù)發(fā)熱，最終導(dǎo)致接頭接觸面因?yàn)檫^度氧化而腐蝕，引起機(jī)械的損壞。如果電阻進(jìn)一步增加，熱效應(yīng)會(huì)加劇，動(dòng)靜接頭持續(xù)融化，最終導(dǎo)致有載分接開關(guān)受到損壞，對(duì)于該問題的出現(xiàn)，需要在變壓器運(yùn)行過程中對(duì)電流的變化情況進(jìn)行檢查，并對(duì)彈簧彈性進(jìn)行分析，如果發(fā)現(xiàn)情況異常需要第一時(shí)間切斷開關(guān)。確保開關(guān)可以自動(dòng)切換到其他檔位、持續(xù)運(yùn)行，并對(duì)已經(jīng)損壞的接頭進(jìn)行更換、對(duì)故障的機(jī)械進(jìn)行檢修，并更換變壓器，及時(shí)緊固接頭處的螺栓[3]。

5.2 過渡電阻故障的維護(hù)和檢修

在變壓器運(yùn)行中，過渡電阻也發(fā)揮著重要的作用，具體表現(xiàn)在以下幾方面：開關(guān)切換的過程中可以確保負(fù)載電流穩(wěn)定運(yùn)行，發(fā)揮著連接作用；在運(yùn)行中可能會(huì)阻隔分接線內(nèi)出現(xiàn)的循環(huán)電流，有效調(diào)節(jié)觸頭開關(guān)容量，預(yù)防分接線切換中的短路故障。但是如果過渡電阻在狀態(tài)不穩(wěn)定的情況下進(jìn)行負(fù)載電荷切換不僅會(huì)影響負(fù)載電流，也會(huì)導(dǎo)致過渡電阻處的動(dòng)靜電阻端口，出現(xiàn)三相電壓。

該電壓會(huì)在動(dòng)靜接頭處出現(xiàn)電弧，直接穿透電阻的斷口，導(dǎo)致接頭出現(xiàn)短路情況。此外，在有載分接開關(guān)分接線切換的過程中也會(huì)出現(xiàn)短路電流，直接燒毀分接線，且如果電弧持續(xù)增加會(huì)分接開關(guān)室內(nèi)的潤(rùn)滑油，從而產(chǎn)生污染氣體，如果氣體存儲(chǔ)于各保護(hù)裝置中會(huì)直接損害開關(guān)，并對(duì)變壓器也產(chǎn)生較大的影響，對(duì)此需要從以下幾方面進(jìn)行維護(hù)和檢修：一是定期對(duì)運(yùn)行的電阻進(jìn)行檢查，查看其材質(zhì)是否被腐蝕、老化和破損，對(duì)各種故障情況需要及時(shí)維護(hù)和檢修，在檢查的過程中也可以使用測(cè)流儀器檢查電阻的額定電流、電壓穩(wěn)定情況。

二是定期對(duì)變壓器過渡電阻變化情況進(jìn)行檢測(cè)，確保其符合額定電流，并根據(jù)額定電流標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)調(diào)節(jié)電流，避免電阻被燒毀。

三是在變壓器運(yùn)行前需要對(duì)零部件進(jìn)行檢查，查看彈簧器的安全情況，如果發(fā)現(xiàn)松動(dòng)需要及時(shí)緊固，且在日常生活中也需要對(duì)變壓器進(jìn)行維護(hù)檢查，對(duì)有載分接開關(guān)裝置進(jìn)行檢查，及時(shí)清理各種污漬，更換損壞的零部件，對(duì)于松動(dòng)的需要緊固，以此有效解決運(yùn)行故障問題。

5.3 分接開關(guān)儲(chǔ)油桶漏油的維護(hù)和檢修

有載分接開關(guān)是變壓器的內(nèi)部裝置之一，變壓器和有載分接開關(guān)油系統(tǒng)之間需要獨(dú)立運(yùn)行，互不影響，但是在具體調(diào)節(jié)有載分接開關(guān)壓力的過程中，開關(guān)切換的過程中各動(dòng)靜觸頭會(huì)放電，油桶中的油也會(huì)溶解，如果密封性不達(dá)標(biāo)，會(huì)導(dǎo)致絕緣油泄漏到變壓器油箱中。該原因的出現(xiàn)一方面是因?yàn)橛拖渲圃旃に嚥缓细?，?dǎo)致密封性不達(dá)標(biāo)，在油樣采集的過程中會(huì)因?yàn)橛烷y密封性不強(qiáng)出現(xiàn)滲透。另一方面，是因?yàn)橛休d分接開關(guān)絕緣筒在裝配的過程中操作不當(dāng)導(dǎo)致?lián)p壞，對(duì)此需要工作人員在定期檢查變壓器油箱下的放油閥緊固情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種滲漏問題，且需要在有載分接開關(guān)油桶外側(cè)涂抹防護(hù)層。并在制作生產(chǎn)油箱的過程中需要確保工藝達(dá)標(biāo)，選擇優(yōu)質(zhì)材料并應(yīng)用密封性強(qiáng)的油箱封膠墊，以此有效預(yù)防絕緣油的滲透問題。另外，還需要定期檢查油桶的油位變化情況，對(duì)于各種異常情況需要分析原因，避免其出現(xiàn)各種漏油情況，以此影響變壓器的運(yùn)行，最終保證絕緣油效果[4]。

5.4 有載分接開關(guān)的油維護(hù)

有載分接開關(guān)在具體運(yùn)行時(shí)會(huì)因出現(xiàn)電弧導(dǎo)致絕緣油溶解，出現(xiàn)游離碳、油垢等各種雜質(zhì)，也會(huì)產(chǎn)生一些氣體，這些氣體發(fā)揮會(huì)進(jìn)入到變壓器中，雜質(zhì)會(huì)沉積在箱底，此外觸頭在燃燒后也會(huì)出現(xiàn)各種金屬顆粒和雜質(zhì)，最終沉積在絕緣物件的表面。如果這些沉積物堆積過多，會(huì)對(duì)電流的運(yùn)行產(chǎn)生影響，應(yīng)進(jìn)一步影響開關(guān)裝置的絕緣效果，導(dǎo)致電流滲透出來，油漬表面放電，直接損壞開關(guān)裝置。對(duì)此，需要定期檢查絕緣油的質(zhì)量，并加強(qiáng)對(duì)有載分接開關(guān)的油維護(hù)和檢查，定期更換受到污染的油，并及時(shí)清理絕緣件表面的各種雜質(zhì)，排除絕緣油中產(chǎn)生的各種氣體，以此確保有載分接開關(guān)運(yùn)行安全，避免損害開關(guān)裝置。

5.5 對(duì)有載分接開關(guān)油質(zhì)情況進(jìn)行檢查

有載分接開關(guān)每次啟動(dòng)或者在一定運(yùn)行周期下，都會(huì)因電弧導(dǎo)致油質(zhì)受到影響，并影響絕緣物件的絕緣性，絕緣油的絕緣水平，變壓器油箱是有載分接開關(guān)的絕緣體，其作為絕緣介質(zhì)還具有冷卻、潤(rùn)滑、防腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，因此需要加強(qiáng)檢查[5]。

5.6 滑檔的維護(hù)和檢修

有載分接開關(guān)在具體運(yùn)行中也會(huì)出現(xiàn)各種滑檔故障，因?yàn)橛休d分接開關(guān)調(diào)壓主要根據(jù)系統(tǒng)指令進(jìn)行切換，開關(guān)聯(lián)動(dòng)，但是其在指令發(fā)生后進(jìn)行初次分接時(shí)沒有停止，持續(xù)切換，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)分接操作處于極限狀態(tài)，最終導(dǎo)致開關(guān)出現(xiàn)機(jī)械限動(dòng)。在此過程中，會(huì)因?yàn)楦咚倩瑱n導(dǎo)致電壓增加，直接損壞電力變壓器和其他裝置，從而影響有載分接開關(guān)的運(yùn)行，這種故障主要是因?yàn)榻涣鹘佑|器油污導(dǎo)致電流延遲推送導(dǎo)致的。而開關(guān)故障或者交流接觸器故障主要表現(xiàn)為電流卡滯，對(duì)此需要人們檢查開關(guān)接觸點(diǎn)的動(dòng)作順序，并及時(shí)清除接觸器中的油污，如果故障嚴(yán)重則需要更換接觸器，并調(diào)整開關(guān)啟動(dòng)順序，或者調(diào)整電氣控制回路，最終確保有載分接開關(guān)順利分接轉(zhuǎn)變。

5.7 其他故障維護(hù)和檢修

一是可以人工操作，電動(dòng)異常。對(duì)于該問題主要是因?yàn)樽儔浩麟妱?dòng)操作電源故障，或者電動(dòng)機(jī)控制回路故障導(dǎo)致的，如果彈簧機(jī)中的彈簧片移動(dòng)沒有及時(shí)回位，會(huì)導(dǎo)致有載分接開關(guān)閉鎖觸電無法啟動(dòng)。對(duì)此，需要對(duì)電源進(jìn)行檢查，對(duì)電動(dòng)機(jī)控制回路進(jìn)行檢查，技術(shù)排除各種故障，以此對(duì)整個(gè)機(jī)組進(jìn)行有效測(cè)試。

二是電動(dòng)操作中開關(guān)出現(xiàn)跳閘情況。該故障主要是因?yàn)橛休d分接順序開關(guān)組裝不合理，出現(xiàn)移動(dòng)或者發(fā)生聯(lián)動(dòng)保護(hù)工作引起的，對(duì)此需要采用燈光法對(duì)其檢查，并制定控制程序，以此有效調(diào)整開關(guān)順序位置。

三是電動(dòng)機(jī)組只能進(jìn)行初次分接轉(zhuǎn)換。該故障主要是限定動(dòng)機(jī)沒有回位導(dǎo)致的，對(duì)此需要工作人員及時(shí)檢查限定動(dòng)機(jī)回位情況，如果沒有回位可以通過人工波動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，以此接觸頭滑動(dòng)效果良好。

四是有載分接開關(guān)方向無法控制。該故障主要是因變壓器電動(dòng)機(jī)控制回路線路斷開導(dǎo)致的，或者電動(dòng)機(jī)回路受阻、電容器故障等導(dǎo)致的，對(duì)此需要定期檢查電動(dòng)機(jī)的回路情況，一般可以通過檢測(cè)儀器進(jìn)行測(cè)量，對(duì)于各種接觸不良、斷線的情況需要針對(duì)性處理，必要時(shí)更換電容器和線路。

五是遠(yuǎn)程控制拒動(dòng)，就地電動(dòng)控制正常。該故障是因?yàn)檫h(yuǎn)程控制回路故障導(dǎo)致的，對(duì)此需要對(duì)遠(yuǎn)程控制回路進(jìn)行測(cè)試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，在處理后還需要進(jìn)行聯(lián)動(dòng)測(cè)試。

六是除以上幾種故障外，有載分接開關(guān)也會(huì)出現(xiàn)切換時(shí)間過長(zhǎng)、縮短，不切換的情況，或者會(huì)在運(yùn)行的過程中繼電器信號(hào)不穩(wěn)定、分接線路或者開關(guān)接頭變形故障，變壓器直流電阻超出標(biāo)準(zhǔn)值，分接變換聯(lián)動(dòng)受阻等故障。對(duì)此，需要技術(shù)人員科學(xué)判斷故障類型，根據(jù)具體情況遵循一定的檢修原則，及時(shí)排除故障，并做好后期運(yùn)行維護(hù)工作，以此確保有載分接開關(guān)處于健康狀態(tài)。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，有載分接開關(guān)在具體運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)各種故障情況，對(duì)此需要工作人員定期檢查有載分接開關(guān)的切換時(shí)間，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器運(yùn)行的異常情況，以此及時(shí)檢查零部件的損壞情況，便于根據(jù)各種故障更換零部件。且在具體檢修和維護(hù)的過程中還需要遵循相關(guān)規(guī)定，根據(jù)故障情況選擇科學(xué)的運(yùn)維方法，以此提高有載分接開關(guān)故障處理效率，并確保變壓器有載分接開關(guān)運(yùn)行穩(wěn)定。