兩起主變有載調壓開關異常原因分析及建議措施

陳建東

(廣東電網公司汕頭供電局，廣東汕頭515000)

1 兩英站2號、3號主變有載調壓開關異常情況

2011年12月24 日，在對220 kV兩英站2號主變的預防性試驗中，測試發現2號主變的220 kV側回路電阻異常:所有奇數檔位相間差全部超標，所有偶數檔位相間差全部合格。2012年1月10日，在對220 kV兩英站3號主變的預防性試驗中，同樣發現3號主變的220 kV側回路電阻異常:所有偶數檔位相間差全部超標，所有奇數檔位相間差全部合格。這兩臺主變的其他預防性試驗項目測試結果正常，主變化學試驗結果也正常。經初步分析，懷疑這兩臺主變的有載調壓開關出現異常［1］。

表1是2011年12月兩英站2號主變直流電阻測量數值，測試結果為奇數檔最大相間差超過試驗規程要求的2%，不合格。

表1 2011年12月兩英站2號主變直流電阻測量結果

針對試驗發現的異常情況，2012年3月18日對兩英站2號主變進行有載調壓開關吊檢，發現存在以下問題:

1)弧形板L1、L2只有a側(奇數檔)的電流接點有問題，有積炭及過熱引起的發黑，沒有電流燒痕。L3的a側(奇數檔)、b側(偶數檔)都有問題，且b側(偶數檔)有電流燒痕，如圖1所示。

2)油室電流接點只有L3的b側(偶數檔)有問題，有電流燒痕，燒痕中部深度約0．3～0．5 mm，如圖2所示。

3)L3的放電間隙片有放電痕跡，如圖3所示。

從以上描述可看出2號主變的偶數檔(即b側)的C相(即L3)存在短路電流沖擊的情況。

圖1 弧形板L3的b側出現電流燒痕

圖2 油室電流接點L3的b側出現電流燒痕

圖3 L3的放電間隙片出現放電痕跡

表2是2012年1月兩英站3號主變直流電阻測量數值，測試結果為偶數檔最大相間差超過2%，不合格。對表2進行進一步分析，其偶數檔最大相間差超過2%均是由于C相電阻值偏大造成的。

2012年5月21 日對兩英站3號主變進行有載調壓開關吊檢。吊檢結果發現3號主變有載調壓裝置觸頭燒蝕情況與2號主變基本相同。

表2 2012年1月兩英站3號主變直流電阻測量結果

既然2號、3號主變有載調壓裝置觸頭燒蝕情況基本相同，為何兩臺主變直流電阻試驗時，2號主變是奇數檔位不合格，而3號主變是偶數檔位不合格呢?這是因為:2號主變有載調壓開關L1、L2、L3的a側(奇數檔)表面有大量積碳導致接觸不良，但積碳程度不同，致使直流電阻試驗時奇數檔直流電阻不平衡，而L1、L2的b側(偶數檔)表面基本沒有積碳，接觸良好;同時L3的b側(偶數檔)已被電弧輕微燒結，所以偶數檔直流電阻基本平衡，而3號主變有載調壓開關L1、L2、L3的a側(奇數檔)表面雖有積碳，但尚可點接觸，所以奇數檔直流電阻平衡;開關L1、L2的b側(偶數檔)表面和2號主變一樣基本沒有積碳，接觸良好，但L3的b側(偶數檔)因過熱損壞，接觸不良，導致偶數檔直流電阻不平衡。

2 兩英站主變運行及故障情況分析

2．1 主變運行情況

220 kV兩英站2號主變投產于2005年4月，3號主變投產于2004年12月，有載調壓開關型號為MⅢ600Y－123C－10193WR。該有載調壓開關額定運行電流為600 A，短路耐受電流和時間分別為8 000 A及3 s。

220 kV兩英站2號、3號主變均系某公司2004年2月出廠產品。2號主變在安裝后因現場局部放電試驗不合格曾經返廠維修。在2號主變投產前，2005年4月3日交接試驗時發現變壓器直流電阻試驗不合格，各相繞組經溫度折算后的電阻值與2005年1月29日出廠的電阻值比較，不平衡系數差值最高達6．2%，各檔位相間差最高也達5．5%。當時經廠家人員在變壓器與有載調壓開關連接端調整后，2005年4月9日直流電阻試驗合格。

兩英站在2011年底1號主變投產之前，2號、3號主變一直處于長期重載的情況。2號、3號主變的變高額定電流是472 A，夏峰期和個別重載時段曾經短時超過額定負荷，最高電流為480 A左右，沒有超過該有載調壓的額定電流(600 A)。

兩英站2號、3號主變2006年6月—2011年12月運行時間合計為奇數檔1 081．5 d，偶數檔945 d。可看出，兩英站這兩臺主變運行在奇數檔和偶數檔的時間基本相同，沒有出現某一檔位運行時間超長的情況。

2．2 近幾年故障情況

2008年和2009年兩英站這兩臺主變的直流電阻測試結果均正常。因此主要將重點放在2009年—2011年兩英站的運行情況上。在此期間，兩英站2號、3號主變沒有發生任何內部故障，220 kV、10 kV外圍故障對主變也不會造成太大的影響，110 kV側外圍故障情況如表3所示。

從表3可以看出，2009年—2011年兩英站共發生4起110 kV線路故障，分析其故障錄波圖，具體詳細情況如表4所示。

表3 2009年—2011年兩英站110 kV故障情況

從這4起故障可以看出，2010年08月18日06時48分，110 kV兩陳I線A相和110 kV兩陳II線線路C相之間的相間故障所產生的沖擊電流最大。查調度監控系統，兩英站2號、3號主變有載調壓2010年08月18日全天均運行在4檔位置。初步懷疑兩臺主變有載調壓的C相在當時受到短路電流的沖擊，從而使得兩臺主變的有載調壓的偶數檔C相出現異常情況。

表4 2009年—2011年兩英站110 kV線路故障詳細情況匯總

3 建議措施

1)根據兩英站近年來的運行情況，兩英站主變的正常運行電流和短路沖擊電流均沒有超出主變有載調壓開關的允許運行范圍，因此初步懷疑兩英站2號、3號主變有載調壓開關的部件質量存在一定的問題。接下來有必要進一步加強設備的駐廠監造工作。

2)本次事例中，通過對主變預防性試驗，及時發現了主變直流電阻異常的情況，并進而在檢修中發現了主變有載調壓觸頭燒蝕的情況。因此應繼續重視和加強設備的預防性試驗，發現異常情況應及時處理。

3)要重視對有載調壓開關的運行管理。在出現此類缺陷時，應固定檔位運行，并應盡快進行處理［2］;在調壓次數達到規定要求后，應對有載調壓開關進行吊芯檢查;同時應結合變壓器大、小修做好有載調壓開關的檢查工作［3］。

4)主變差動范圍內的故障對主變的沖擊和損傷是顯而易見的，但往往忽視了在主變外部出現故障時對主變的影響。本事例也可以看出，主變外部故障的穿越電流對主變的部件還是有一定的影響的，在主變外部發生故障時，應做好故障穿越電流的分析。

［1］葛國慶．有載調壓變壓器分接頭直流電阻異常分析［J］．黑龍江電力技術，1992，14(3):158 －159．

［2］王德義．有載調壓變壓器直流電阻分析［J］．湖北電力技術監督，1995(4):12－14．

［3］林志剛．有載調壓變壓器直流電阻異常分析［J］．江西電力，2003，26(3):6 －7．