變壓器有載分接開關(guān)常見故障分析及應(yīng)對措施

張會(huì)娟

（新密市電業(yè)局，河南 鄭州 452370）

電力變壓器是電力系統(tǒng)中非常重要的設(shè)備，它的安全運(yùn)行與否直接關(guān)系著電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行是否安全穩(wěn)定。變壓器進(jìn)行分接變換采用的組件稱分接開關(guān)。而有載分接開關(guān)是有載調(diào)壓變壓器的主要部件，而且是變壓器高壓回路中的惟一運(yùn)動(dòng)部件，其故障率相對較高。安裝檢修質(zhì)量直接關(guān)系到有載調(diào)壓變壓器的運(yùn)行安全，本文就電力變壓器有載分接開關(guān)常見故障及產(chǎn)生故障的原因進(jìn)行分析，并提出應(yīng)對措施，以減少變壓器有載分接開關(guān)故障的發(fā)生，提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性。

有載分接開關(guān)共分為兩類：其阻抗是電抗的，稱電抗式分接開關(guān)；其阻抗是電阻的，稱電阻式有載分接開關(guān)。目前電阻式有載分接開關(guān)應(yīng)用較為普遍，其總體結(jié)構(gòu)可分為三部分：控制部分、傳動(dòng)部分、開關(guān)部分。有載分接開關(guān)對供電系統(tǒng)提高電壓合格率、提高功率因數(shù)、保持系統(tǒng)穩(wěn)定起到了重要作用。

1 常見故障的原因分析及相應(yīng)措施

1.1 分接開關(guān)連動(dòng)故障的原因和相應(yīng)措施

連動(dòng)是指發(fā)出一個(gè)指令，失控地連續(xù)完成一個(gè)以上分接變換。

交流接觸器剩磁或油污造成失電延時(shí)，順序開關(guān)故障或交流接觸器動(dòng)作配合不當(dāng)，是造成開關(guān)連動(dòng)的原因之一。分接開關(guān)的機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的微動(dòng)開關(guān)及交流接觸器性能不可靠，或者切換開關(guān)固定螺釘止動(dòng)墊片止動(dòng)部分不長、螺釘松動(dòng)等可造成開關(guān)連動(dòng)。

檢查交流接觸器失電是否延時(shí)返回或卡滯，順序開關(guān)觸點(diǎn)動(dòng)作順序是否正確，將各元件調(diào)整到位。或者選用剩余磁通小的交流接觸器、在操作回路串入電容、清除交流接觸器鐵心油污、調(diào)整螺釘、對松動(dòng)的螺釘進(jìn)行緊固，必要時(shí)予以更換。

1.2 切換開關(guān)拒動(dòng)的原因和相應(yīng)措施

切換開關(guān)是分接開關(guān)的心臟，所以切換開關(guān)拒動(dòng)應(yīng)從過渡觸頭、工作觸頭和快速機(jī)構(gòu)等反方面查找原因。首先是快速機(jī)構(gòu)的彈簧拉力不夠大或者彈簧拉斷；其次是開關(guān)沒有防爆裝置切換開關(guān)軟連線松散等原因；此外切換開關(guān)油室底盤與中心軸密封太緊，會(huì)導(dǎo)致切換開關(guān)插不到位，而出現(xiàn)拒動(dòng)。

對于分接開關(guān)與電動(dòng)機(jī)構(gòu)未連接好，如手動(dòng)機(jī)構(gòu)中的彈簧片未復(fù)位，閉鎖開關(guān)觸頭未接通，選擇開關(guān)動(dòng)觸頭與定觸頭間接觸不良等原因所造成的分接開關(guān)拒動(dòng)來說，如果電動(dòng)機(jī)構(gòu)正、反二個(gè)方向分接變換均拒動(dòng)，則檢查是否無操作電源或缺相，手搖閉鎖開關(guān)觸點(diǎn)是否未復(fù)位，檢查三相電源是否正常，處理手搖閉鎖開關(guān)觸點(diǎn)應(yīng)接觸良好。

1.3 與拒動(dòng)類似的現(xiàn)象的起因和相應(yīng)措施

切換開關(guān)切換時(shí)間延長或不切換，應(yīng)從儲能拉簧疲勞，拉力減弱、斷裂或機(jī)械卡死等方面找原因。應(yīng)調(diào)換拉簧或檢修傳動(dòng)機(jī)械，更換掉功能失效的部件。

1.4 分接開關(guān)越限故障的起因及應(yīng)采取的措施

電動(dòng)機(jī)構(gòu)由于連調(diào)使電氣限位裝置失去作用，機(jī)械限位釘生銹失效，不能彈起以阻止傳動(dòng)軸的連續(xù)傳動(dòng)，也是造成開關(guān)越限的直接原因。機(jī)械上和電氣上的限制失靈，會(huì)使電動(dòng)機(jī)不能正常停止運(yùn)轉(zhuǎn)，直至被扭斷。在定位塊高度不夠的情況下，如果到達(dá)極限后，定位塊也將不能斷開電氣限位開關(guān)。這是造成開關(guān)越限的原因。

用手將定位塊推倒上、下極限位置，或者在定位塊下加墊片進(jìn)行位置調(diào)整。 此外還要檢查電動(dòng)機(jī)構(gòu)的分接位置是否與開關(guān)頂部的指示一致。如果分接開關(guān)位置和電動(dòng)機(jī)構(gòu)指示相一致，而切換開關(guān)切換瞬間到電動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作結(jié)束之間的時(shí)間間隔卻不一致。則表明分接開關(guān)與電動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接存在問題。如果是電氣限位開關(guān)接線存在問題，則應(yīng)將分接頭遙至中間位置，然后進(jìn)行電動(dòng)調(diào)壓。

1.5 油室的滲漏油故障起因及相應(yīng)措施

油室的密封缺陷或由于油室內(nèi)的放油螺栓沒有擰緊等，使分接開關(guān)儲油柜油位異常升高或降低直至變壓器儲油柜油位。變壓器本體內(nèi)絕緣油的色譜分析中氫、乙炔和總烴含量異常超標(biāo)， 停止分接變換操作，對變壓器本體絕緣油進(jìn)行色譜跟蹤分析，如溶解氣體組分含量與產(chǎn)氣率呈下降趨勢，則判斷為油室的絕緣油滲漏到變壓器本體中出現(xiàn)在中心軸與底盤之間的內(nèi)滲，主要是密封不嚴(yán)，密封材料質(zhì)量差所致。分接開關(guān)揭蓋尋找滲漏點(diǎn)，如無滲漏油，則應(yīng)吊出芯體，抽盡油室中絕緣油，在變壓器本體油壓下觀察絕緣護(hù)筒內(nèi)壁、分接引線螺栓及轉(zhuǎn)軸密封等處是否有滲漏油。然后，更換密封件或進(jìn)行密封處理，也可采用快速補(bǔ)漏膠對滲漏部位進(jìn)行補(bǔ)漏。對有放氣孔或放油螺栓的應(yīng)緊固螺栓，更換密封圈。

1.6 分接開關(guān)的局部放電故障起因

除了油的內(nèi)滲以外，外界水分通過密封不嚴(yán)的地方滲入到變壓器分接開關(guān)內(nèi)，也會(huì)對分接開關(guān)的性能造成影響，導(dǎo)致分接開關(guān)絕緣性能下降。絕緣性能下降會(huì)直接加速分解開關(guān)的閃絡(luò)和局放。

分接開關(guān)的放電擊穿既可以由雷電過電壓或操作過電壓引起，也可以有強(qiáng)大的外力所引起。此外由于分接選擇器或選擇開關(guān)絕緣材料質(zhì)量差，經(jīng)過若干次操作后，絕緣材料變形，造成分接開關(guān)內(nèi)部放電。如分接選擇器或選擇開關(guān)靜觸頭支架彎曲變形造成變壓器繞組直流電阻超標(biāo)，分接引線對其受力及安裝垂直度不符合要求等會(huì)造成分接變換拒動(dòng)或內(nèi)部放電。避免并防止放電應(yīng)更換靜觸頭絕緣支架、糾正分接引線不應(yīng)使分接開關(guān)受力或開關(guān)安裝應(yīng)垂直呈自由狀態(tài)等提高分解開關(guān)的整體絕緣水平。

2 分接開關(guān)維護(hù)的內(nèi)容和要求

1）從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝、材料選擇方面采取措施提高分接開關(guān)的可靠性。

2）分接開關(guān)的電動(dòng)機(jī)構(gòu)必須采取可靠性高的、性能好的電器元件，避免電動(dòng)機(jī)構(gòu)連動(dòng)、拒動(dòng)。

3）提高分接開關(guān)的密封性。首先必須防止油室友的內(nèi)滲，其次防止能進(jìn)水的部件遭受潮氣和水分的腐蝕。

4）利用在線監(jiān)測裝置對分接開關(guān)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測。例如利用微機(jī)分析分接開關(guān)的機(jī)械振動(dòng)信號。由于分接開關(guān)的分合會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，所以通過記錄這些振動(dòng)的波形可以監(jiān)測分接開關(guān)觸點(diǎn)移動(dòng)時(shí)的振動(dòng)信號。通過監(jiān)測系統(tǒng)所記錄的這些波形和子波，可以得到關(guān)于振動(dòng)強(qiáng)度、振動(dòng)次數(shù)等方面的信息。

3 存在問題和建議

1）要重視變壓器交接試驗(yàn)工作。交接試驗(yàn)應(yīng)測試有載分接開關(guān)的切換波形，切換過程中有開斷現(xiàn)象的不能投運(yùn)。其次，嚴(yán)格按DL/T 574～1995《有載分接開關(guān)運(yùn)行維護(hù)導(dǎo)則》的要求對分接開關(guān)進(jìn)行檢修維護(hù)。導(dǎo)則要求有載分接開關(guān)新投運(yùn)1～2年或分接變換5000次后，應(yīng)吊芯檢查一次。

2）無人值班變電所，可在變電所安裝自動(dòng)調(diào)壓控制器來進(jìn)行自動(dòng)調(diào)壓，也可以在調(diào)度所由調(diào)度員“遙調(diào)”。如果電網(wǎng)的有載調(diào)壓變壓器不是很多，考慮有載分接開關(guān)的壽命而減少不必要的操作次數(shù)，筆者認(rèn)為采用后者為宜。如果考慮調(diào)度員的勞動(dòng)強(qiáng)度，盡量減少工作量，尤其是電網(wǎng)的有載調(diào)壓變壓器比較多，電壓變化頻繁且幅度較大時(shí)，則采用前者為宜。

3）值班員應(yīng)加強(qiáng)有載分接開關(guān)運(yùn)行知識的學(xué)習(xí)。運(yùn)行中調(diào)擋發(fā)現(xiàn)電壓變化不正常，應(yīng)及時(shí)停止調(diào)壓操作并上報(bào)有關(guān)部門，盡快申請停電做電氣試驗(yàn)，以查明原因，否則將會(huì)釀成事故。