電力變壓器分接開關(guān)故障檢測與調(diào)試

余 濤

（深圳市華西安裝工程有限公司，廣東 深圳 518035 ）

電力變壓器分接開關(guān)故障檢測與調(diào)試

余 濤

（深圳市華西安裝工程有限公司，廣東 深圳 518035 ）

只要保證規(guī)范、有序的安裝變壓器,達到相關(guān)安裝質(zhì)量標準,許多停電,漏電、爆炸等事故就不會發(fā)生。本文結(jié)合了作者在有關(guān)電力變壓器安裝工程一些體會,分析了電力變壓器分接開關(guān)故障的檢測與調(diào)試心得。

分接開關(guān)；故障分析；檢測；調(diào)試

電力變壓器作為變電站的心臟設(shè)備，在供電系統(tǒng)中起著核心的作用。它的施工質(zhì)量優(yōu)劣，將直接影響到供電系統(tǒng)的安全可靠運行，在安裝調(diào)試過程中應特別加以重視。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，電力變壓器中因調(diào)壓分接開關(guān)的故障導致電力變壓器損壞的約占25%左右。下文探討電力變壓器分接開關(guān)運行中易發(fā)生的異常情況和故障，并提出處理的方法及其檢測與調(diào)試。

1 電力變壓器的調(diào)壓裝置檢查應遵守的規(guī)定

無載調(diào)壓切換裝置各分接點與線圈的連接應緊固正確；各分接頭應清潔，且接觸緊密，引力良好；所有接觸到的部分，用規(guī)格為0.OSmm x lOmm塞尺檢查，應塞不進去；轉(zhuǎn)動接點應正確地停留在各個位置上，且與指示器所指位置一致；切換裝置的拉桿、分接頭凸輪、小軸、銷子等應完整無損；轉(zhuǎn)動盤應動作靈活、密封良好。

有載調(diào)壓切換裝置的選擇開關(guān)、范圍開關(guān)應接觸良好，分接引線應連接正確、牢固，切換開關(guān)部分密封良好。必要時抽出切換開關(guān)芯子進行檢查。

有載調(diào)壓切換開關(guān)的安裝。通常主要部件在制造廠已與變壓器裝配在一起，安裝時只需進行檢查和動作試驗。如果需要進行安裝應按制造廠說明書進行，并應符合下列要求：

傳動機構(gòu):(包括操動機構(gòu)、電動機、傳動齒輪和杠桿)應固定牢靠，連接位置正確，且操作靈活，無卡阻現(xiàn)象；傳動機構(gòu)的摩擦部分應涂以適合當?shù)貧夂驐l件的潤滑脂。

切換開關(guān)的觸頭及銅編織線應完整無損，且接觸良好；其限流電阻應完整，無斷裂現(xiàn)象。

切換裝置的工作順序應符合產(chǎn)品出廠要求；切換裝置在極限位置時，其機械聯(lián)鎖與極限開關(guān)的電氣聯(lián)鎖動作應正確。

位置指示器應動作正常，指示正確。

切換開關(guān)油箱內(nèi)應清潔，油箱應做密封試驗且密封良好；注人油箱中的絕緣油，其絕緣強度應符合產(chǎn)品的技術(shù)要求。

2 運行故障分析處理

變壓器調(diào)壓分接開關(guān)運行故障分析處理見表1。

3 檢測步驟

3.1 分接開關(guān)的檢測步驟如下

外觀檢查→測量絕緣電阻→絕緣油取樣化驗→測變壓器油溫→測量直流電阻①→變壓器放電→測量直流電阻②→變壓器放電→測量直流電阻③→①②③值驗算校核→工頻耐壓試驗→填寫紀錄

測量絕緣通常采用兆歐表實測;絕緣油需取樣化驗試驗；測量分接開關(guān)的直流電阻，一般變壓器可用惠斯頓電橋測量，容量大的變壓器，可用雙臂電橋測量。

表1

測量直流電阻時，應將連接導線截面選大些，導線接觸必須良好。測量完畢應先停檢流計，再停電池開關(guān)，以防燒壞電橋。倒換測試線時，必須先將變壓器線圈放電，以防人身觸電。

3.2 電阻值計算

由于測得的電阻值與油溫有很大關(guān)系，所以測試時要記錄上層油溫，并進行換算(通常換算為20℃的數(shù)值)：R20=(T+20/T+ta)×Ra

式中：R20——換算為20℃時的電阻值；ta——測量時變壓器上層油溫；Ra-溫度為ta時測得的電阻值；T——系數(shù)(銅——235，鋁——228)。測量后，三相電阻值相差不得超過2%，計算公式為：

式中：RD最大電阻值；Rc—最小電阻值

測量結(jié)果還應參考歷次測試數(shù)據(jù)進行校核。因此，測量后的所有技術(shù)參數(shù)應認真校核，填寫記錄存檔。

3.3 有載分接開關(guān)的主要性能指標

有載分接開關(guān)除按上述檢測步驟外，還應參照生產(chǎn)廠供的使用說明書和隨機技術(shù)資料，對控制裝置、傳動機構(gòu)、機械聯(lián)鎖、位置指示器等進行檢查實測，并作模擬假動作試驗。

有載分接開關(guān)在檢測中應滿足的主要技術(shù)性能指標如下：

觸頭的接觸壓力整定在1士10% kg范圍內(nèi); 觸頭的接觸電阻不大于500μΩ; 開關(guān)各部位工頻耐壓試驗，1min絕緣不擊穿，閃絡(luò)或局部發(fā)熱等絕緣強度明顯下降的現(xiàn)象; 開關(guān)導電部分對變壓器油的升溫不超過20℃;開關(guān)的負荷切換能力至少有2×104次; 開關(guān)的機械壽命至少有20×104次; 開關(guān)配專用的試驗蓋后，經(jīng)0.6MPa, 24h后，壓力不低于0.4MPa的密封試驗，無滲漏現(xiàn)象。

4 檢修調(diào)試

4.1 無載分接開關(guān)的檢修調(diào)試

檢修分接開關(guān)的內(nèi)部，必須進行變壓器吊芯，而調(diào)壓切換裝置吊出檢修調(diào)整時暴露在空氣中的時間應符合下表規(guī)定。

調(diào)壓切換裝置露空時間

吊芯前應將油箱中的油放出一部分。利用起重機械慢慢地將變壓器端蓋吊起一定高度，再用方木或其他物品支撐在箱體上。

檢查觸頭與引線，觸柱與絕緣膠木是否有松動，動、靜觸頭壓力是否足夠，壓力應均勻、過小壓力的應更換彈簧。對非運動檔，可以反復轉(zhuǎn)動分接開關(guān)，然后觀察是否有摩擦痕跡。

檢查分接開關(guān)的動靜觸頭有無發(fā)熱、變色、變形、放電灼損痕跡，觸點碳化，油垢積聚等現(xiàn)象。如經(jīng)過修整仍不能達到質(zhì)量標準的，必須換新的。

更換新的分接開關(guān)后，應認真檢查分接開關(guān)所接的引線位置是否正確、鎖定位螺栓是否到位。再擰緊法蘭和3個密封螺絲，模擬動作各檔位5次以上，以消除動、靜觸頭上的氧化膜，觸點的指示位置與實際位置是否一致。再按檢測步驟進行，實測各項技術(shù)數(shù)據(jù)并與安裝更換前的技術(shù)資料比較。

分接開關(guān)向外滲油，若是耐油膠墊老化所致，應將其更換;若是法蘭盤不緊或轉(zhuǎn)動處向外滲油，視情況進行處理。分接開關(guān)絕緣部分受潮后，必須取下烘干處理，干燥時間48h,溫度100℃士5℃后進行耐壓試驗。

高壓引線有斷裂或燒熔時，應檢查相間及線間的絕緣距離和對地距離，并根據(jù)情況加強絕緣和距離調(diào)整，對引線進行修復整理。將所有缺陷處理完畢后，用雙臂電橋測量無載分接開關(guān)各個位置的接觸電阻，它們應小于500μΩ。用2500V兆歐表測量觸點之間的絕緣電阻值，6～IOkV分接開關(guān)大于100kΩ,35kV分接開關(guān)應大于200MΩ。

分接開關(guān)在組裝和調(diào)試完畢后，再用雙臂電橋依次測量各檔位置的直流電阻值，(也可用變壓器變比誤差測試儀測試)，并做好紀錄，注意一定要將運行檔的直流電阻值放在最后測量。測試合格后，不要再切換分接開關(guān)位置。

4.2 有載分接開關(guān)的檢修調(diào)試

有載開關(guān)的安裝前應進行干燥處理，時間為48h,溫度為100℃士5℃。干燥處理最好在真空下進行，干燥時應將電容器拆去，干燥后應做工頻耐壓試驗。運行中應定期檢查變壓器油質(zhì)，要求油質(zhì)耐壓維持在30kV以上。

要求開關(guān)切換操作5000次，或油的耐壓值低于25kV，閃點低于125℃時需要換新油。換油的方法是，在出油閥口塞緊一根長度大于5OOmm的塑料管或橡皮管，利用虹吸原理，把開關(guān)體內(nèi)的變壓器油全部吸出，然后注放新的變壓器油。在不能停換油的情況下，可打開開關(guān)頂蓋，在吸出的同時慢慢地注人新的變壓器油，進行交換，使油平面始終不變，即可完成換油工作。

開關(guān)切換操作2×104次后，應進行檢修。檢修時，要用油洗凈開關(guān)各部分。檢修內(nèi)容主要有:

檢查開關(guān)的轉(zhuǎn)動是否靈活，開關(guān)各緊固零件是否松動，如有松動，應予緊固。

檢查動靜觸頭燒損和磨損的情況，如僅僅是燒毛可以予以修光，使接觸電阻在允許范圍內(nèi)即可。如動靜觸頭單邊燒損超過3mm，則應予以調(diào)換。

檢查蝸輪減速機構(gòu)是否靈活、蝸輪磨損是否嚴重而影響傳動。

檢查動觸頭支架上電阻絲盤上電阻是否有過熱而燒損現(xiàn)象，測量其直流電阻，與出廠數(shù)據(jù)比較，是否正常。

檢查拔槽件和槽輪的圓弧面有無“打毛”現(xiàn)象，如有應予以修光。拔槽件之間的間隙應保持0.2mm。

檢查主彈簧和觸頭彈簧是否良好。有載分接開關(guān)的調(diào)壓控制器及其他附件的檢修應根據(jù)不同的種類和不同的生產(chǎn)廠家產(chǎn)品說明、維護使用說明書進行檢修調(diào)試。

結(jié)束語

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,電力網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模也日益擴大，電力設(shè)備的可能故障會引發(fā)巨大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響，這就給供電質(zhì)量提出了更高的要求和前所未有的挑戰(zhàn)。而變壓器有載分接開關(guān)故障在這些故障中更是占了很大的一部分比例，所以對變壓器故障監(jiān)測可以保證電力系統(tǒng)的質(zhì)量，同時對電力設(shè)備與系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟與穩(wěn)定運行提供了可靠的保障。因此，必須加強對分接開關(guān)的選型、運輸、安裝、調(diào)試、驗收、運行維護、檢修的全過程管理，從而促進生產(chǎn)。

[1]周小雄，任士焱，張智杰.變壓器的故障分析系統(tǒng).儀器儀表學報，2002-12-30.

[2]張帆，劉志寧.變壓器出現(xiàn)鐵心兩點接地故障原因分析.電力學報，2003-09-30.

[3]楊忠國.一起變壓器異常聲音的故障分析.農(nóng)村電工，2005-05-06.

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