配電變壓器分接開關(guān)故障分析及處理

摘要：配電變壓器是配電網(wǎng)中的核心設(shè)備，其重要作用之一是通過分接開關(guān)的檔位選擇調(diào)節(jié)電壓，提高用戶側(cè)的電壓質(zhì)量。分接開關(guān)故障將直接影響配電變壓器乃至區(qū)域配電網(wǎng)的運行可靠性。為此，分析了配電變壓器分接開關(guān)的常見故障類型，提出了相應(yīng)的故障處理及預(yù)防方法，為運維人員更好地進行配電變壓器的運維工作提供了參考。

關(guān)鍵詞：配電變壓器;分接開關(guān)故障;處理方法

0 引言

分接開關(guān)故障是導(dǎo)致配電變壓器出現(xiàn)故障的主要原因之一，對配網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行及用戶的可靠用電有很大影響。配電變壓器分接開關(guān)結(jié)構(gòu)精密，故障類型較多，不同的故障對應(yīng)的處理方式、造成的影響也不盡相同，因此，有必要對分接開關(guān)的常見故障及處理方法進行總結(jié)分析。

1 配電變壓器分接開關(guān)結(jié)構(gòu)

配電變壓器分接開關(guān)可分為有載調(diào)壓及無載調(diào)壓兩類。有載調(diào)壓即可帶負載進行分接開關(guān)的操作;無載調(diào)壓則需要將變壓器停電后，不帶負載地操作分接開關(guān)，操作完成后才可恢復(fù)供電。以有載調(diào)壓分接開關(guān)為例，其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。

分接開關(guān)主要分成電氣和機械兩個部分，其中電氣部分主要包含調(diào)壓繞組、切換裝置等，機械部分主要包含選擇開關(guān)、驅(qū)動轉(zhuǎn)軸等。分接開關(guān)的正常操作依靠所有部件的良好配合，任一部件故障都將導(dǎo)致分接開關(guān)無法正常運行。

2 配電變壓器分接開關(guān)的常見故障及處理方法

2.1? ? 接觸不良

分接開關(guān)調(diào)壓繞組內(nèi)的動、靜觸頭接觸不良是常見的分接開關(guān)故障類型。接觸不良的原因及處理方法：（1）觸頭損壞。在產(chǎn)品質(zhì)量達標的前提下，觸頭損壞主要是由于檢修作業(yè)方法不當導(dǎo)致。另外，分接開關(guān)運行年限過久、動作次數(shù)過多也有可能造成觸頭的機械疲勞，導(dǎo)致觸頭因無法承受操作的機械應(yīng)力而損壞。觸頭損壞是分接開關(guān)最嚴重的故障，可能直接導(dǎo)致變壓器跳閘。在這種情況下，在變壓器停電后更換觸頭甚至更換整個分接開關(guān)機構(gòu)是唯一的解決辦法。（2）觸頭壓力不足。觸頭壓力不足可能導(dǎo)致觸頭間歇性放電，對觸頭產(chǎn)生燒灼，嚴重時將使觸頭熔化損壞。發(fā)現(xiàn)觸頭咬合不夠緊固時，應(yīng)檢查觸頭彈簧是否正常，并嘗試調(diào)節(jié)彈簧使觸頭均衡受壓并接觸牢固。若彈簧已經(jīng)老化失去調(diào)節(jié)能力，則應(yīng)更換彈簧后再進行調(diào)節(jié)。另外，還應(yīng)檢查觸頭的有效接觸面積是否足夠大，若不足則調(diào)整滾輪壓力以使觸頭有足夠的有效接觸面積。（3）觸頭表面臟污。觸頭表面存在的臟污可能是氧化膜、絕緣油、沉淀物等，針對不同的臟污應(yīng)采取不同的措施。若是較薄的氧化膜，經(jīng)來回操作即可將其清除;氧化膜有一定厚度時，可用汽油配合擦拭布進行清除。對于絕緣油分解形成的沉淀物，可用丙酮加以清潔。清潔完成后，應(yīng)檢查觸頭光潔、無毛刺等方可投入運行。

2.2? ? 電機故障

無載分接開關(guān)一般都在停電后手動操作，沒有配置電機，因此電機故障通常只發(fā)生在有載分接開關(guān)上。導(dǎo)致電機故障的常見原因有：（1）電機損壞。由于服役年限過長、電機質(zhì)量問題等導(dǎo)致電機損壞，應(yīng)對其進行更換。更換時需注意電機參數(shù)的一致性，并注意接入的相序，防止電機轉(zhuǎn)向錯誤。（2）電機保護配合不當。電機電源開關(guān)可能配置有過載保護，電源進線處可能配置有過/欠壓保護，若相關(guān)定值設(shè)置不正確，可能導(dǎo)致正常情況下保護誤動，導(dǎo)致電機無法工作。運維人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況，合理設(shè)置相關(guān)定值。

2.3? ? 轉(zhuǎn)軸故障

轉(zhuǎn)軸故障是分接開關(guān)機械故障中最常見的類型。造成轉(zhuǎn)軸故障的主要原因有：（1）機械安裝不合格。安裝前未仔細檢查，導(dǎo)致有松動、變形、錯位等缺陷的機械傳動部件投入運行，經(jīng)分接開關(guān)多次動作后導(dǎo)致機械損壞;除了主傳動機構(gòu)部件的檢查，還應(yīng)重視螺絲的緊固程度等，防止操作時產(chǎn)生的震動使螺絲松動，進而導(dǎo)致轉(zhuǎn)軸脫落。（2）限位裝置失效。正常情況下，有載分接開關(guān)自動調(diào)檔時到位后應(yīng)觸發(fā)限位開關(guān)、切斷動作回路。若限位裝置失效，則電機不能適時停止，使轉(zhuǎn)軸損壞。

2.4? ? 油室滲油

分接開關(guān)的滲油可分為外部滲油與內(nèi)部滲油。外部滲油指由于油室外殼輕微破損、法蘭密封失效等，油室內(nèi)的油滲出至外部;此時將滲出的油跡擦拭干凈后，定位滲油點，再根據(jù)實際情況決定帶電修補或停電處理即可。內(nèi)部滲油是指油箱內(nèi)部損壞，導(dǎo)致分接開關(guān)油室與變壓器本體油室聯(lián)通。由于有載分接開關(guān)動作時不可避免地產(chǎn)生電弧使絕緣油電離，通常分接開關(guān)油室內(nèi)的油雜質(zhì)較多，若雜質(zhì)通過聯(lián)通處進入變壓器本體油室，則可能對變壓器的運行造成影響。因此，在分接開關(guān)吊芯檢查時，應(yīng)檢查油室內(nèi)部是否有穿孔等異常。

2.5? ? 檔位顯示故障

檔位顯示故障指分接開關(guān)機構(gòu)無法正確地顯示當前的檔位。對單臺運行的配電變壓器，檔位顯示故障的影響不大，擇機停電對內(nèi)部驅(qū)動單元進行檢查調(diào)整即可;對并聯(lián)運行的多臺配電變壓器，檔位無法顯示可能會造成嚴重后果。眾所周知，變壓器并列運行的3個條件分別為變比相等、連接組別相同、阻抗電壓相等。分接開關(guān)的動作直接影響其中的變比、阻抗電壓兩個因素，若顯示的檔位與實際不一致，將會對運維人員產(chǎn)生誤導(dǎo)，將變比不同、阻抗電壓不同的變壓器并列運行。檔位相差越多，變壓器間產(chǎn)生的環(huán)流越大，變比較小的變壓器可能會出現(xiàn)過負荷運行的情況，嚴重時甚至可能導(dǎo)致變壓器燒毀。因此，并列運行的配電變壓器出現(xiàn)檔位顯示異常的情況時，應(yīng)及時處理，消除缺陷。

3 配電變壓器分接開關(guān)運維注意事項

根據(jù)以上的討論可知，只要認真做好分接開關(guān)的日常運維、檢修工作，能在很大程度上避免發(fā)生分接開關(guān)故障。需注意的事項如下：（1）按規(guī)程規(guī)定的年限、項目做好分接開關(guān)的維護、檢修及試驗工作，防止超年限運行及項目缺漏。尤其注意大修、更換新分接開關(guān)時進行的直流電阻試驗，及早發(fā)現(xiàn)接觸不良的征兆。（2）嚴格按照操作指引進行分接開關(guān)的操作，防止盲目操作造成損壞。（3）合理設(shè)置保護定值，使其不影響正常運行。（4）對螺絲等易滑動的機械部件做好位置劃線，以便及時發(fā)現(xiàn)錯位現(xiàn)象。（5）對并列運行的配電變壓器，應(yīng)關(guān)注其檔位是否存在不一致的情況。

4 結(jié)語

配電變壓器分接開關(guān)可能發(fā)生的故障類型多樣，但大多可通過規(guī)范的操作、到位的檢修試驗加以避免。電力企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身情況，根據(jù)規(guī)程制度制定合理的運行、檢修、試驗規(guī)范并認真執(zhí)行，保障配電變壓器的安全運行。同時，電力企業(yè)應(yīng)制定好應(yīng)急處置方案，在分接開關(guān)發(fā)生突發(fā)性故障時，能及時、合理應(yīng)對。

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收稿日期：2020-03-25

作者簡介：張鋒（1986—），男，廣東茂名人，工程師，研究方向：電氣自動化。