變壓器有載調壓裝置故障分析與維護

杜玉林

摘? 要：變壓器作為電力系統的重要組成部分，其穩定運行是電力系統的一個重要保障。分接開關是有載變壓器的關鍵設備，其工作狀態直接影響變壓器是否可進行電壓調節，甚至影響變壓器的安全運行。所以有載分接開關檢修和日常維護是十分關鍵的，急需進一步改進和完善。該文將圍繞變壓器有載分接開關的故障特點進行分析，采取有效的檢修辦法，維護變壓器的安全穩定運行。

關鍵詞：變壓器? 有載調壓分接開關? 檢修? 維護

中圖分類號：TM40 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）12（a）-0045-02

有載調壓變壓器是連接電網、調節系統潮流、改善系統無功功率分配不可或缺的設備，而且可以穩定負載中心電壓，在電力系統中起著重要作用。隨著科技的發展，對供電質量的要求不斷提高，有載調壓變壓器被廣泛應用，其在帶電的情況下，通過調整分接開關來調節電壓，使得變壓器的輸出電壓在規定范圍內，保持電壓的平穩，并保證了電網系統的供電穩定性。

變壓器在運行時具有高電壓、高電流，有載分接開關這種情況下工作，裝置更易發生絕緣劣化和機械故障，其性能更是直接影響變壓器是否能穩定運行。因此，有載調壓分接開關的檢修是主變壓器運行監督管理的關鍵環節，研究有載分接開關運行狀態的診斷分析方法勢在必行，使其不再是影響變壓器安全穩定運行的薄弱環節。采用有效的維修方法，提高有載分接開關的安全性能，第一時間發現并處理故障，全方面提高變壓器維護的質量和效率，對確保供電系統的可靠性和安全性具有非常重要的意義。

1? 有載分接開關常見故障

通過對分接開關故障現象的不斷研究，將其故障可概括為兩個方面：（1）分接開關傳動和驅動機構的故障，主要包括機械機構調整錯位、驅動機構的連動/拒動、彈簧儲能不足。（2）分接開關本體的故障，主要包括部件連接松動、油箱中的油泄漏以及分接開關觸頭接觸不良等。

以下是對有載分接開關常見故障的統計與分析。

1.1 驅動或傳動機構故障

1.1.1 檔位調節時出現連動（俗稱滑檔）

出現此種情況時，運行人員應在在檔位指示在整檔位置時按下急停按鈕，切斷電動機電源，然后手動操作至要求檔位。而發生連動的主要原因順序開關故障或接觸器動作配合不當。應檢查接觸器是否存在卡滯或延時、順序開關觸點動作是否正確。

1.1.2 分接開關拒動

發生拒動時應檢查以下內容。

（1）操作模式選擇開關（遙控/本地操作開關、手動/自動開關）位置不正確時，應調整至正確位置。

（2）檢查AC/DC電源是否正常。如果不正常，應檢查原因后恢復供電。

（3）控制回路是否閉鎖。產生閉鎖的原因：檔位調整不正確導致控制回路閉鎖、凸輪限位開關錯位、調整超時。應根據相關圖紙和發生的信號，確定和排除產生閉鎖的原因，并在排除故障后進行聯動測試。

1.1.3 切換開關時間延長或不切換

出現此情況為傳動機構故障，主要是以下情況引起：儲能彈簧疲勞，拉力減弱、斷裂或機械卡死，電機傳動皮帶松動、傳動齒輪破損，主要針這些情況進行檢查。

1.1.4 電動操動機構動作過程中，空氣開關跳閘

出現主電機空開跳閘，肯定是凸輪開關組移位引起的，需要針對凸輪進行檢查，位置是否正確。

1.1.5 有載分接開關操作時，傳動機構動作、就地指示和遠程顯示檔位均變化，但是變壓器的電壓和電流沒有相應的變化

產生此問題的原因是：電動機構與分接開關的連接脫落導致分接開關拒動。應查明連接脫落原因，將就地指示檔位與分接開關實際位置調整一致后，重新連接并傳動測試。

1.2 開關本體故障

1.2.1 分接開關箱體內的油質劣化

眾所周知，絕緣油在電弧的高溫作用下將被分解，并產生氫、乙炔、烴類氣體及油脂污垢沉淀等。所以油箱內的絕緣油在調壓分接開關操作時產生的電弧作用下油質不斷劣化、絕緣性能不斷降低。絕緣油分接后產生的氣體通常可從油中不斷排出，但是油被高溫分接后產生的沉淀物會積聚在絕緣構件的表面上，這些沉積物的增加會降低分接開關整體的絕緣電阻，甚至最終導致放電致使開關損壞。

預防措施如下。

應按照《電力設備預防性試驗規程》規定，每年對分接開關油箱中的油取樣進行工頻耐壓測試（不低于30kV），否則應更換合格的變壓器油。

1.2.2 分接開關內部觸頭發熱

頻繁的操作會加劇分接開關內部的機械磨損、電腐蝕，特別是對于負載較大的變壓器。電流的熱效應會削弱彈簧的彈性，使動、靜觸頭間的接觸壓力降低、接觸電阻增加。增大的電阻又致使觸頭間產生的熱量增加，這將加速接觸表面的氧化腐蝕，形成惡性循環，從而導致開關加速老化或損壞。

預防措施如下。

首先，當變壓器過載時必須嚴格禁止有載分接開關的操作。其次，調壓時應根據變壓器檔位逐級進行調整，在檔位調整前后認真觀察電壓和電流的變化（每次調整間隔時間應大于1min以上）。還應根據規程要求，定期測試分接開關各檔位的直流電阻。大修時還應測量觸頭間的接觸電阻，并檢查鍍層。可在每年進行變壓器的檢修工作時，對分接開關多操作幾次，消除氧化膜或油污的影響，從而減少接觸電阻。

1.2.3 分接開關油箱的油位異常升高

當發現油箱中的油位異常時，應先對油位進行調整，如果在油位調整后繼續發生類似的故障現象，則應判斷油箱密封存在問題，導致分接開關油箱內的油和主油箱相互滲漏。這種情況是不允許的，因為分接開關操作時會產生電弧，導致油箱中的油質較差，這種油不能進入變壓器本體油箱，否則將嚴重影響相關的色譜分析結果。所以分接開關油箱必須是獨立的，與本體油箱完全隔離。引起滲漏油的原因有以下幾個方面。

（1）油箱之間的密封墊圈材料較差、尺寸選擇不良或安裝質量問題。

（2）中心傳動軸油封不嚴格。

1.3 預防措施

首先應保證分接開關油箱的密封良好，不存在滲漏，并且在檢修時對密封膠墊等進行檢查并及時更換。運行時應保持主油箱的油位高于分接開關的油位，防止開關箱體內的油流入主油箱。巡檢時檢查分接開關油箱的油位，當發現油位異常升高或滿油位，應檢查分接開關油箱，有無漏油情況。如果主變壓器的色譜分析結果異常，也應考慮分接開關油箱漏油的因素并進行檢查。

2? 結語

有載分接開關的故障大多為機械故障，其調節過程中包含大量機械信息。所以定期檢查有載分接開關的機械特性是非常有必要的，這可以及時發現分接開關內部存在的各種故障和發展趨勢，然后有針對性地對有載分接開關進行檢修，可大大提高分接開關檢修的質量和效率。同時應根據相關規程制訂有載調壓裝置的預防性維護計劃，定期對裝置進行維護和測試，保證有載分接開關始終處于良好狀態，以確保電網安全穩定運行。

參考文獻

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