變壓器分接開關(guān)故障診斷與分析

朱彤濤

[摘要]根據(jù)變壓器分接開關(guān)的常見故障,進(jìn)行診斷和分析,并對(duì)故障類別處理措施進(jìn)行可行性探討。

[關(guān)鍵詞]變壓器分接開關(guān)故障分析探討

中圖分類號(hào):TM4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)1110027-01

一、概述

變壓器在正常運(yùn)行時(shí),由于負(fù)載的變化,或一次側(cè)電源電壓的變化,二次側(cè)電壓也是經(jīng)常在變動(dòng)的。運(yùn)行電網(wǎng)各點(diǎn)的實(shí)測(cè)電壓一般不是恰好與運(yùn)行的額定電壓相等。這種實(shí)際電壓與額定電壓之差稱為電壓偏移。因?yàn)殡娋W(wǎng)電壓偏移的存在是難免的,我們要求這種偏移電壓不能太大,否則就不能保證用戶的供電質(zhì)量,就會(huì)對(duì)用戶帶來(lái)一些不利的影響。因此,對(duì)變壓器進(jìn)行調(diào)壓,是變壓器正常運(yùn)行中一項(xiàng)必要的工作。目前,對(duì)變壓器進(jìn)行調(diào)壓有兩種方式,即有載調(diào)壓和無(wú)載調(diào)壓兩種方式。由于無(wú)載調(diào)壓時(shí)需將變壓器停電,十分不便,有時(shí)甚至是不可能的。因此現(xiàn)在的電力系統(tǒng)中,變壓器越來(lái)越多地采用了有載分接開關(guān)。但是這些各種類型的分接開關(guān)在使用過程中都多多少少出現(xiàn)了一些不同類型程度的故障,有的甚至還導(dǎo)致事故的發(fā)生,分接開關(guān)的故障原因很多,但絕大多數(shù)的故障是動(dòng)、靜觸頭接觸不良等。下面就變壓器有載分接開關(guān)常見原因同大家探討一下。

二、原理結(jié)構(gòu)

變壓器有載調(diào)壓基本原理是通過變壓器的調(diào)壓線圈及有載開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。就是在變壓器的繞組中,引出若干分接抽頭,通過有載調(diào)壓分接開關(guān),在保證不切斷負(fù)荷電流的情況下,由一個(gè)分接頭切換到另一個(gè)分接頭,以達(dá)到改變繞組的有效匝數(shù),即改變變壓器變壓比的目的。分接開關(guān)包括切換開關(guān)或選擇開關(guān)、分接選擇器、轉(zhuǎn)換選擇器等。雙圈變壓器中只在高壓側(cè)裝設(shè),三圈變壓器在高、中壓側(cè)裝設(shè)。變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)在運(yùn)行當(dāng)中能使變壓器在帶負(fù)荷情況下,能夠手動(dòng)或電動(dòng)變換一次分接頭,以達(dá)到改變一次線圈匝數(shù),進(jìn)行分級(jí)調(diào)壓目的。

三、有載分接開關(guān)操作中的常見故障

(一)有載分接開關(guān)操作中的異常

有載分接開關(guān)操作中的異常主要有:

1.操作電源電壓消失或過低。這類異常比較多見,我們操作隊(duì)管轄的幾個(gè)變電所中就曾發(fā)生過多次因操作電源空開跳閘使有載分接開關(guān)動(dòng)作失靈的情況。經(jīng)判斷為操作電源空開使用時(shí)間過長(zhǎng)劣化所致,更換后正常。

2.電機(jī)繞組斷線燒毀,起動(dòng)電機(jī)失壓。電機(jī)由于頻繁操作,常出現(xiàn)繞組斷線燒毀情況。

3.連鎖觸點(diǎn)接觸不良。發(fā)生此類異常主要是極限開關(guān)、連鎖開關(guān)、順序開關(guān)接觸不良使控制回路不通所致。

4.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)脫扣及銷子脫落。發(fā)生此類異常最典型的現(xiàn)象是,現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而檔位不動(dòng)。

5.有載分接開關(guān)電動(dòng)操作過程中出現(xiàn)“滑檔”現(xiàn)象。根本原因是控制回路中起限制作用的順序開關(guān)失靈所致。

(二)有載分接開關(guān)的常見內(nèi)部故障

有載分接開關(guān)內(nèi)部故障大多由以下幾點(diǎn)原因造成的:

1.有載分接開關(guān)輔助觸頭中的過渡電阻在調(diào)檔過程中容易被擊穿并燒損。在過渡電阻在已燒斷的情況下,正好帶負(fù)荷切換,在這種情況下不但可能使切換負(fù)載電流出現(xiàn)間斷,而且會(huì)在過渡電阻動(dòng)靜觸頭斷開口間瞬時(shí)出現(xiàn)很高的相電壓。這種相電壓會(huì)對(duì)有載調(diào)壓裝置造成致命損壞,不僅可能使電阻的斷口造成擊穿,而且有時(shí)也會(huì)在有載調(diào)壓裝置動(dòng)靜觸頭開斷時(shí)產(chǎn)生非常強(qiáng)大的高溫電弧,并導(dǎo)致變壓器變換的兩個(gè)分接頭間之間造成短路,并在高壓繞組分接頭部分線段短路燒毀。同時(shí),強(qiáng)大電弧能將分接開關(guān)油室的油迅速分解,產(chǎn)生了大量的氣體。如果這時(shí)候,變壓器的安全保護(hù)裝置不能立即排出這些破壞性的氣體,這些破壞性的氣體就會(huì)使開關(guān)破損。另外高溫電弧的能量還有可能使分接開關(guān)的絕緣筒燒損,導(dǎo)致分接開關(guān)必須更換。如果出現(xiàn)有載開關(guān)不能正常切換的情況,直觀的說就是快速機(jī)構(gòu)主彈簧疲勞、緊固件松動(dòng)、傳動(dòng)系統(tǒng)損壞、機(jī)械卡死、限位失靈等故障情況,導(dǎo)致分接開關(guān)不能正常切換或即使切換,也在分接開關(guān)切換中途失敗。出現(xiàn)上述情況,必須要派人認(rèn)真檢查分接開關(guān)過渡電阻情況,確認(rèn)是否完好。

2.分接開關(guān)密封不嚴(yán),進(jìn)水造成相間短路。分接開關(guān)在運(yùn)行當(dāng)中應(yīng)密切關(guān)注分接開關(guān)儲(chǔ)油柜的油位,當(dāng)儲(chǔ)油柜的油位異常升高或降低,直至變壓器儲(chǔ)油柜油位非常低時(shí),就要認(rèn)真檢查分接開關(guān)的切換開關(guān)油室是否滲漏油。同時(shí)要對(duì)變壓器定期及時(shí)取油樣,在取油樣的主變色譜分析中,如果出現(xiàn)氫、乙炔和總氫含量超標(biāo)時(shí)候,更要檢查切換開關(guān)油室是否出現(xiàn)滲漏油現(xiàn)象,以便更徹底的處理。

3.分接開關(guān)油箱缺油。造成油箱缺油的原因大致有多次放油未及時(shí)補(bǔ)油、長(zhǎng)期滲漏油、突發(fā)性漏油、氣溫突然降低很多等幾種。油箱缺油后,使分接開關(guān)失去變壓器油應(yīng)有的絕緣和滅弧保護(hù)。

四、應(yīng)對(duì)防止措施

1.安裝前對(duì)分接開關(guān),一定要仔細(xì)檢查,不能認(rèn)為新的組、附件無(wú)質(zhì)量問題。并把好測(cè)試監(jiān)督關(guān)。安裝后一定要對(duì)分接開關(guān)進(jìn)行電壓比試驗(yàn)、直流電阻測(cè)定,尤其要進(jìn)行動(dòng)作順序(即分離角)試驗(yàn)及過渡時(shí)間(即切換程序)測(cè)量。

2.加強(qiáng)變壓器油中氣體的色譜檢測(cè)。對(duì)變壓器油中的氣體進(jìn)行色譜分析可以有效地反映變壓器內(nèi)部故障。通過這些檢測(cè),不但可發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部絕緣缺陷,而且可及時(shí)對(duì)變壓器故障部位進(jìn)行有效的處理,從而達(dá)到消除變壓器的重大事故隱患的目的。

3.重視變壓器直流電阻試驗(yàn)。運(yùn)行當(dāng)中變壓器繞組直流電阻的實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)很重要的檢查項(xiàng)目。規(guī)程規(guī)定直流電阻試驗(yàn)是變壓器大修時(shí)、變壓器出口短路后、無(wú)載開關(guān)調(diào)級(jí)后和1～3年1次等必試項(xiàng)目。另外,在變壓器的所有試驗(yàn)項(xiàng)目當(dāng)中,直流電阻試驗(yàn)是一項(xiàng)十分方便而有效的檢測(cè)變壓器絕緣和電流回路連接狀況的手段,直流電阻試驗(yàn)?zāi)軌蚍从忱@組匝間短路、繞組斷股、分接開關(guān)接觸狀態(tài)等缺陷,而且也是判斷變壓器各相繞組直流電阻是否平衡、有載調(diào)壓開關(guān)檔位是否正確等的有效檢測(cè)手段。

五、結(jié)束語(yǔ)

變壓器分接開關(guān)故障種類繁多,要使其安全運(yùn)行,減少事故的發(fā)生,更好地為電力建設(shè)服務(wù),就必須切實(shí)重視變壓器有載分接開關(guān)的安裝、運(yùn)行、維護(hù)和管理。

參考文獻(xiàn):

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