淺談電力變壓器有載分接開關的運行維護檢修

米登寶

摘要：電壓是衡量電能質量的一個重要指標，電壓能否保持在合格的范圍內，對電力負荷的正常運行和電力系統本身的安全至關重要。有載調壓變壓器是保證電網電壓質量的有效設備，并且每年在大幅度地遞增。在有載調壓變壓器中，有載分接開關是關鍵裝置，在近十幾年得到了廣泛應用。由于有載分接開關制造工藝、部件質量、帶電運行等原因的影響，造成其存在燃弧、環流等問題，就不可避免的提高了變壓器在運行中的故障率，嚴重影響電力變壓器及其整個系統的安全運行。

關鍵詞：電力變壓器;有載分接開關;運行維護;檢修;分析

1導言

隨著社會現代化進程的不斷推進，用電需求的快速增長促進了電網的快速發展。而輸變電設備的核心裝置電力變壓器投入電網運行也在呈幾何數據增長。變壓器在電網運行中發揮著至關重要的作用。為了使由于負荷變化及系統波動（諧波擾動和無功投切）引發的電壓變化迅速恢復到額定值，同時又要保證供電的連續性，故采用有載調壓成為必要的手段。自引入有載調壓技術后，近年來有載調壓變壓器在國內得到了廣泛的應用。有載開關是變壓器中唯一存在運動的部件，也是調壓變壓器的主要部件，它的制造工藝、運行維護及檢修水平直接關系到有載調壓變壓器的安全運行。

2有載分接開關目前使用中存在的問題

有載分接開關由選擇器、切換開關和電動機構組成，其性能包括電氣性能和機械性能兩個方面。電氣性能主要指觸頭接觸電阻，當觸頭接觸電阻增大時，會引起觸頭過熱，甚至燒損。機械性能是指有載分接開關操作過程中選擇開關和切換開關等部件的動作順序和時間配合，以及切換過程中是否存在卡塞和觸頭切換不到位等。機械故障是電力變壓器有載分接開關的主要故障類型，它可能會導致有載分接開關和電力變壓器的損壞。有載分接開關目前使用中存在的問題有：一在切換過程中過渡電路會出現燃弧，產生的電弧會嚴重侵蝕觸頭表面，影響觸頭壽命，滿足不了頻繁調整分接頭的要求，同時電弧也會污染變壓器中的絕緣油，而定期更換絕緣油將會增加檢修工作量;二在切換過程中，過渡電阻和分接繞組間會產生環流，這必然造成換接過程中有瞬時壓降和電能的損耗。

3縮短有載分接開關檢修周期的必要性

有載分接開關擔負著帶負荷變更分接位置的任務，在運行中承受著電氣和機械的雙重考驗。因此，確定有載分接開關的檢修周期，縮短檢修周期，對確保其安全運行顯得尤為重要。新投的有載分接開關由于動、靜觸頭處于磨合狀態，盡管生產廠家在加工工藝上采取了相關措施，但仍會在變換分接過程中的機械和電弧作用下，產生較多的游離碳，致使絕緣油的劣化加快。對于日負荷或網絡電壓變動較大的變電站，為滿足電壓合格率的要求需頻繁的調整分接位置，每日調壓常常達到數十次之多，所以縮短有載分接開關檢修周期顯得尤為重要。

4有載分接開關因維護不當出現的問題及預防

4.1切換開關故障及預防

如果變壓器調壓頻繁，負荷電流較大，變壓器的接觸頭之間易造成機械磨損，電腐蝕，和觸頭污染。彈簧的彈性會因電流的熱效應變弱，動、靜觸頭的接觸壓力下降，接觸電阻增大，導致該處的發熱量增大。而發熱又會加劇觸頭表面的氧化腐蝕和機械變形，導致接觸電阻不斷增大，熱效應不斷增強，動、靜觸頭逐漸溶化、脫落的惡性循環，引起有載分接開關損壞。如果檢查發現電流過大，彈簧彈性變弱等造成開關損壞，要立即切斷開關，將開關切換到完好檔位運行，并立即退出故障設備更換使用新的備用變壓器，調換時應按照變壓器銘牌圖解進行，檢查分接頭螺絲松動情況。

4.2過渡電阻常見故障及運行維護

過渡電阻在運行中起著至關重要的作用。一是在切換開關的一瞬間保證負載電流的連續性，對負載電流起著“橋聯”的作用;二是在“橋聯”運行中阻礙分接線段的循環電流，控制觸頭的開斷容量，預防分接線段的極間短路。如果在過渡電阻異常狀態下帶負載切換，不但會切斷負載電流，而且在過渡電阻切口和動、靜電阻的開斷口處出現全部相電壓。該電壓會在動、靜觸頭進行開斷動作時產生極強電弧，會穿透電阻的斷口，使得兩個分接頭在切換過程中出現短路。兩個分接線各自就會產生很大的短路電流，迫使分接線燒毀。由于電壓產生的極強電弧會使開關室中的油分解，產生氣體，如果此時安全保護裝置不能發揮作用立即將氣體排出，就會導致開關壞損，過渡電阻影響到整個變壓器。在平時的運行中應注意：一是電阻在運行一段時間后要進行檢查過渡電阻材質是否腐蝕、風化，緊固性是否良好等情況，出現故障及時維護。利用測流儀器檢查電阻的額定電流，電壓波動情況。二是嚴格檢測變壓器過渡電阻在兩倍以上額定電流下切換，控制電流大小，防止電阻燒壞。三是在機器運行前應檢測快速機構主彈簧器的安全程度，用扳手較緊螺絲，預防螺絲松動。在平時工作中應意機器的維護修理，及時清理，更換破損零件，焊接修理部分零件，及時預防機器突然損壞、卡死、燒壞過渡電阻。

4.3分接開關儲油桶漏油及預防措施

變壓器和有載分接開關的油系統分別獨立運行，互不干擾。但是有載分接開關在調壓過程中，切換開關時，動、靜觸頭間會放電，有載分接開關儲油桶中的油會出現溶解現象。如果密封效果不好，絕緣油就會滲透到變壓器油箱中。究其原因有：一是設備制造工藝不良密封不好和取油樣過程中未對放油閥緊固導致發生滲漏;二是有載分接開關絕緣桶裝配過程中遭受意外損壞。預防措施主要有：在日常工作中應緊固好油箱底部的放油閥，防止絕緣油的滲漏;在有載分接開關絕儲油桶外側包裹一層保護套，選用工藝優良，材質理想，尺寸合適的油箱密封膠墊;隨時用色譜分析檢查儲油桶內的油位是否有升高降低的異常情況，用以預測油桶是否漏油，防止油滲透到變壓器，影響變壓器絕緣效果。

4.4有載分接開關的油維護

有載分接開關在運行中，頻繁出現的電弧會使少量的絕緣油分解，產生游離碳，油垢等固態雜質和氫氣、乙炔、甲烷等氣體。氣體會直接從絕緣油中揮發溢出，但固體雜質只能沉積在絕緣件表面。另外還有一部分觸頭融化后遺留的金屬微粒，和固體雜質共同沉積在絕緣體表面。當達到一定程度，這些固體雜質會增加電流的泄漏，降低開關元件的絕緣程度，油會沿著絕緣件表面放電，致使開關損壞。通過以上的分析可知，油質量的好壞影響著開關的操作，繼而影響油的絕緣程度。因此。我們應加強有載分接開關的油維護，定時的更換污油，對絕緣件表面進行清理工作，以預防絕緣油的絕緣水平下降，對開關造成損壞。

5結論

除以上故障外，有載分接開關切換時間過長，過短或是不切換，氣體繼電器在運行中頻繁發出信號等故障的都會造成設備損壞。因此，從源頭上解決問題是首要的，我們在日常工作中一定要加強員工的專業技能和素質的培訓，確保員工掌握各種開關的運維方法以及注意事項，全面提升故障處理水平。根據變壓器的運行時間和運行次數及時安排進行維護檢修工作，保證有載分接開關安全可靠的運行。

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