電力變壓器有載開關故障的分析與處理

張云鵬，郭 鐵，魯旭臣

（1.國網遼寧省電力有限公司檢修分公司，遼寧 沈陽 110006；2.國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006）

經驗交流

電力變壓器有載開關故障的分析與處理

張云鵬1，郭 鐵2，魯旭臣2

（1.國網遼寧省電力有限公司檢修分公司，遼寧 沈陽 110006；2.國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006）

在有載調壓變壓器中，有載分接開關是重要的組成部件，運行中切換頻繁，發生滲漏油、拒動及故障幾率較高。通過2起變壓器有載開關故障實例，深入分析了事故的原因，避免類似問題的發生，提高變壓器運行可靠性.。

變壓器；有載開關；實例

變壓器的調壓方式分為有載調壓和無載調壓，隨著供電質量要求越來越高，有載調壓變壓器的使用越來越多，有載開關運行的可靠性顯得尤為重要。

1 有載分接開關原理

變壓器有載調壓是通過變壓器的調壓繞組及有載開關來實現［1－3］，有載分接開關按過渡形式分為電抗式和電阻式有載開關，按結構形式分為復合式和組合式有載開關，按絕緣介質分為油浸式和真空式有載開關。目前我國使用比較廣泛的是電阻式有載分接開關，電阻式有載分接開關一般由過渡電路、選擇電路和調壓電路組成。過渡電路是在不同分接之間串聯過渡電阻的電路，對應的機構是切換開關或選擇開關；選擇電路是為選擇繞組分接頭所設計的電路，對應的機構是分接選擇器；調壓電路是變壓器繞組調壓時所形成的電路，有載調壓電路分為基本調壓電路、三相調壓電路、工業變壓器調壓電路、自耦調壓電路等［4－5］。

2 案例分析

2.1 案例1

SZ11－40000／66變壓器現場做交接試驗中的工頻試驗時，電壓加到70 kV時擊穿，在中性點側聽到響聲，接下來做第2次、第3次工頻試驗（電壓30 kV）均放電。次日，取變壓器本體油樣，化驗結果沒有乙炔，第3天分別取變壓器本體油樣和開關油室油樣化驗，本體油樣中仍沒有乙炔，開關油室內乙炔含量為20 μL／L。對該有載分接開關進行現場解體檢查，如圖1、圖2所示，打開分接開關頂蓋，開關油室內油位正常，抽出開關芯子檢查，外觀正常，開關操縱軸上主絕緣正常，吸油管未發現放電點。

檢查開關檔位，發現在距離開關地電位200～300 mm處有一黃豆粒大小的黑點，黑點位置是切換開關高電位處，表面沒有放電路徑，將開關檔位顯示傳動軸鋸開，發現傳動軸夾層中有1／3弧線為黑色。根據工頻試驗接線原理可知，沿切換開關油室內檔位顯示傳動軸對地放電，導致第2次、第3次加壓失敗。由圖3可見傳動軸材料含有雜質。

圖1 分接開關頂端

圖2 分接開關操縱軸

圖3 變壓器C相調壓繞組

圖4 有載分接開關內部

2.2 案例2

SZ11－20000／66變壓器在運行中有載分接開關瓦斯繼電器動作，開關防爆膜爆裂，變壓器本體及分接開關油位異常。對現場情況進行檢查，并對8分接的直流電阻和變比進行了測量，變比異常，本體和有載開關油中含乙炔，現場吊罩檢查發現有載分接開關及C相調壓繞組損壞。變壓器返廠解體檢查發現：變壓器C相調壓繞組嚴重變形，不可修復，但無放電或燒損痕跡，其余繞組完好，如圖3所示。有載分接開關內部C相極性觸頭有燒損，C相“K”觸點和“－”觸點間有放電痕跡，B相“K”觸點有燒損現象，如圖4所示。

此次故障中有載分接開關內部極性觸頭“K”觸點和“－”觸點間絕緣筒放電，導致有載開關“＋”觸點和“－”觸點通過“K”觸點短接，C相調壓繞組又通過有載開關“＋”觸點和“－”觸點形成短路環，造成開關燒損，C相調壓繞組受到短路力沖擊，造成調壓繞組嚴重變形。事后發現變壓器在此期間調整過分接位置，上述事故的發生不排除有載開關誤操作原因。

3 結束語

電力系統大量使用有載調壓變壓器是保證供電質量的需要，有載調壓開關可提高電壓的合格率及無功補償能力，并能降低電能損耗，及時調節主變有載調壓開關能確保供電質量。因此，選擇高質量的有載開關，嚴格按照開關操作規程操作，是系統可靠運行的保證。

［1］ 于在明，應 勇，趙義松.220 kV變壓器局放量超標原因分析與診斷［J］.東北電力技術，2009，30（5）：32－36.

［2］ 劉 旸，韓洪剛，趙義松.一起220 kV變壓器事故分析與處理［J］.東北電力技術，2014，35（1）：41－43.

［3］ 牛 李，應 勇，趙義松.某220 kV變壓器長時感應電壓帶局部放電測量試驗局放量超標分析［J］.東北電力技術，2013，34（8）：34－35.

［4］ 保定天威保變電氣股份有限公司.變壓器試驗技術［M］.北京：機械工業出版社，2000.

［5］ 謝毓城.電力變壓器手冊［M］.北京：機械工業出版社，2003.

Analysis and Treatment on Power Transformer's Fault of the On－load Tap Changer

ZHANG Yun?peng1，GUO Tie2，LU Xu?chen2
（1.Maintenance Company of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning，110006，China；2.Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China）

On－load tap changer is an important component part in OLTC transformers，there are a lot of problems in actual operation such as frequent switching operation，oil leakage，a higher probability of failure，tripping and other abnormalities.Through two transformer's fault cases，the detailed analysis of the fault cause is provided.This paper points out the importance of strict quality control and the need for strictly following the operation rules of on－load tap changer，avoiding similar problems to improve the operation reliability of power grid.

Transformer；On－load tap changer；Case

TM41

A

1004－7913（2016）04－0031－02

張云鵬（1981—），男，學士，工程師，從事變電檢修工作。

2016－01－20）