有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)故障診斷

謝宗祿 王美燕 彭應(yīng)超 姚康 鐘健

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的電網(wǎng)事業(yè)也得到了巨大的發(fā)展。有載調(diào)壓變壓器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅可以起到穩(wěn)定負(fù)荷中心電壓的作用，而且還可以增加電網(wǎng)調(diào)度的靈活性。但是，由于有載調(diào)壓器調(diào)壓次數(shù)的增多與相關(guān)工作人員的不當(dāng)操作，將致使有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)容易出現(xiàn)故障，所以，做好有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)故障的診斷分析實屬勢在必行。

關(guān)鍵詞：有載調(diào)壓；變壓器；分接開關(guān)；故障診斷

一、有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)的概述

1.1運(yùn)行原理

有載調(diào)壓的基本原理就是在變壓器的繞組中引出若干分銷抽頭，通過有載調(diào)壓分接開關(guān)，在保證不切斷負(fù)荷電流的情況下，由一個分接頭切換到另一分接頭，以達(dá)到改變繞組的有效匝數(shù)，即改變變壓器變比的目的。有載調(diào)壓變壓器操作時，必須在一次分接變換完成后，方可進(jìn)行第二次分接變換操作，同時應(yīng)觀察電壓和電流等變化情況。因此在其運(yùn)行當(dāng)中需要兩個前提：一是要在分接和不斷變換的工作運(yùn)行中必須確保負(fù)荷電流的永續(xù)性；二是在這個環(huán)節(jié)的工作運(yùn)行中要確保各個分接之間都不能發(fā)生短.路的情況。所以，有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)在運(yùn)行的過程中必須要在某一瞬間同時連接兩個分接，以此來保障負(fù)載電流的連續(xù).性。

1.2有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)的結(jié)構(gòu)及操作原理

有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)主要由有過渡阻抗的切換開關(guān)與沒有轉(zhuǎn)換器的分接選擇器組成，有載調(diào)壓變壓器工作的原理主要是依靠變壓器在帶電運(yùn)行的情況下，相關(guān)工作人員采用電動或手動的方式轉(zhuǎn)換接頭位置，轉(zhuǎn)換繞組匝數(shù)來進(jìn)行分級調(diào)壓的一種方式。有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)主要由以下幾個部分組成：第一，切換開關(guān)，切換開關(guān)主要的作用是承擔(dān)變壓器中負(fù)載電流的運(yùn).行，切換開關(guān)可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的程序使其可以自主的進(jìn)行快速的運(yùn)轉(zhuǎn)口。第二，選擇開關(guān)，有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)的選擇可以依照分接開關(guān)運(yùn)行的次序來進(jìn)行選擇，選擇開關(guān)在運(yùn)行的過程中不負(fù)責(zé)負(fù)荷電流的切換工作，所以，選擇開關(guān)在于切換開關(guān)配合工作的過程.中，分為單數(shù)運(yùn)作與雙數(shù)運(yùn)作。無論是哪一種運(yùn)作方式，選擇開關(guān)與切換開關(guān)的運(yùn)行都是分布進(jìn)行的。第三，范圍選擇開關(guān)，范圍選擇開關(guān)存在的意義在于增加變壓器調(diào)壓的范圍，使得相關(guān)的工作人員可以有選擇性地選擇正反調(diào)壓與粗細(xì)調(diào)壓的開關(guān)運(yùn)行方式。第四，電動機(jī)構(gòu)，電動機(jī)構(gòu)是有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)進(jìn)行各項運(yùn)作工作的基本動力源，其可以進(jìn)行手動操作進(jìn)行調(diào)壓工作，也可以遠(yuǎn)程進(jìn)行操控進(jìn)行變壓器的調(diào)壓工作。

二、主要故障類型

2.1開關(guān)滑擋故障

開關(guān)調(diào)壓時，要求發(fā)出一個指令只進(jìn)行一個分接的升或降的變換。開關(guān)滑檔是指發(fā)出一個調(diào)壓指令后不是步進(jìn)一個分接后即刻停止，而是連續(xù)轉(zhuǎn)動幾個分接，電動機(jī)構(gòu)分接操作可一直轉(zhuǎn)到調(diào)壓方向的極限分接，最后由極限開關(guān)或機(jī)械限位止動，這是一個較普遍的故障。如果滑檔使電壓升高，有可能損壞配電變壓器電器設(shè)備。開關(guān)動作時，每切換一個分接檔位，過渡電阻就發(fā)熱，一個動作周期（- -般3- 6s）時間內(nèi)電阻會因散熱而溫度下降。如果在第一次切換后電阻尚未完全冷卻之前，又開始第二次切換，由于連續(xù)切換，電阻內(nèi)的熱量將逐漸積累，溫度將越來越高，容易引發(fā)過渡回路故障。

2.2開關(guān)切換故障

有載調(diào)壓變壓器的開關(guān)切換故障主要是由開關(guān)的不切換、開關(guān)切換過慢和開關(guān)切換中途失敗等因素造成的，由開關(guān)切換故障導(dǎo)致的有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)故障將極易產(chǎn)生嚴(yán)重的變壓器事故，輕則燒毀有載調(diào)壓變壓器的電阻，情況嚴(yán)重將直接燒毀有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)的觸頭系統(tǒng)，所以，重視有載調(diào)壓變壓器分解開關(guān)的開關(guān)切換故障是極其重要的。引起有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)切換故障的原因有很多種，有載調(diào)壓變壓器的機(jī)器故障、有載調(diào)壓變壓器的設(shè)備老化、有載調(diào)壓主彈簧的疲勞與脫落等，有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)在運(yùn)行的過程中如果出現(xiàn)開關(guān)的切換故障將極易造成變壓器電阻絲的過熱，使得電阻絲由于受到過大的熱量而致使其熔化，造成有載調(diào)壓變壓器絕緣體的損壞，由此引發(fā)變壓器事故。為了避免有載調(diào)壓變壓器的開關(guān)切換故障，相關(guān)的工作人員應(yīng)使用操作手柄進(jìn)行開關(guān)切換的調(diào)壓工作，以免出現(xiàn)開關(guān)的不切換，開關(guān)切換過慢和開關(guān)切換中途失敗等問題。

2.3開關(guān)工作失調(diào)故障

根據(jù)開關(guān)設(shè)計分工，切換開關(guān)是擔(dān)任電流滅弧作用的，而選擇開關(guān)不擔(dān)任電流滅弧，只在無電流的情況下動作換檔。因此，開關(guān)的工作順序是選擇開關(guān)觸頭先換檔，然后切換開關(guān)帶負(fù)載電流再換檔，最終實現(xiàn)負(fù)載電流換檔位的目的。如果二者的順序發(fā)生錯亂，雖然切換開關(guān)在無負(fù)載電流情況下切換不會產(chǎn)生事故，但選擇開關(guān)后動作是在帶負(fù)載電流情況下?lián)Q檔，該觸頭原設(shè)計不具備滅弧能力，易造成觸頭燒熔、元件間電弧閃絡(luò)燒焦絕緣件等故障，甚至引發(fā)防爆膜破裂，造成很嚴(yán)重的變壓器和開關(guān)事故。造成切換開關(guān)與選擇器動作失調(diào)的原因有：切換開關(guān)撥臂與拐臂錯位；傳動軸與撥槽件齒輪牙齒錯位；圓圖圈數(shù)不對或觸頭、框條變形松動脫落。

2.4開關(guān)的密封滲漏故障

有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)的密封工作如果不到位，將極易導(dǎo)致開關(guān)的密封滲漏事故，有載調(diào)壓變壓器的油箱內(nèi)含有大量的可燃性氣體與液體，如果有載調(diào)壓變壓器油箱的開關(guān)密封有問題，將極易造成開關(guān)密封的漏油事故。開關(guān)密封的滲漏故障不僅會影響其色譜分析的結(jié)果，而且極為容易引發(fā)相關(guān)的安全事故，所以開關(guān)的密封滲漏故障的危害極大，重視有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)的密封滲漏故障是極其重要的。為了避免有載調(diào)壓變壓器開關(guān)的密封滲漏工作，具體做法主要為：第一，相關(guān)的工作人員一旦有發(fā)現(xiàn)變壓器的油箱發(fā)生滲漏事故時，就應(yīng)先停止有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)的分接與變換，并調(diào)整好變壓器油箱的油位，使其恢復(fù)正常水平；第二，相關(guān)的工作人員在對變壓器的油箱進(jìn)行換油工作時，將污油排出后，應(yīng)采用絕緣油對變壓器的油箱進(jìn)行清洗。

三、結(jié)語

總之，有載調(diào)壓變壓器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅可以起到穩(wěn)定負(fù)荷中心電壓的作用，還可以增加電網(wǎng)調(diào)度的靈活性。但由于有載調(diào)壓器調(diào)壓次數(shù)的增多與相關(guān)工作人員的不當(dāng)操作，將致使有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)容易出現(xiàn)故障，所以，做好有載調(diào)壓變壓器分接開關(guān)故障的診斷分析勢在必行。

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