电力变压器有载分接开关运行维护及检修林旺

电力变压器有载分接开关运行维护及检修林旺

林旺

（白银市兴堡川电灌工程管理局甘肃省白银市730916）

摘要：我国电力工程发展至今不管是其建设规模还是建设技术都处于世界领先水平。在最近十几年中，我国电力系统广泛采用有载分接开关，虽然通过此开关可以联络电网，稳定负荷中心电压，有效的改善变压器运行条件，提高供电质量。但是在运行中也存在着环流、燃弧等诸多问题。

关键词：电力变压器；有载分接开关运行；维护及检修

引言

我国整体经济的快速发展离不开我国各行业的大力支持，尤其是电力工程的贡献。随着社会现代化进程的不断推进，刚性用电需求的快速增长使得电网发展成为必须。而输变电装置的核心设备电力变压器投入电网运行也在呈几何数据增长。变压器在电网运行中发挥着至关重要的作用。为了使由于负荷变化及系统波动（谐波扰动和无功投切）引发的电压变化迅速恢复到额定值，同时又要保证供电的连续性，故而采用有载调压成为必要的手段。自引入有载调压技术，近几十年来变压器的有载分接开关在国内得到了广泛的应用。兴电工程有35KV变电所三座，均釆用有载调压，有载开关是变压器中唯一存在运动的部件，也是调压变压器的主要部件，它的制造质量、运行维护及检修水平直接关系到有载调压变压器的安全。

1缩短有载分接开关检修周期的必要性

有载分接开关担负着带负荷变更分接位置的任务，在运行中承受着电气和机械的双重考验。因此，确定有载分接开关的检修周期，对确保其安全运行显得尤为重要。新投的有载分接开关由于动、静触头处于磨合状态，尽管生产厂家在加工工艺上采取了相关措施，但仍会在变换分接过程中的机械和电弧作用下，产生较多的游离碳，致使绝缘油的劣化加快。对于日负荷或网络电压变动较大的变电所，为满足电压合格率的要求需频繁的调整分接位置，每日调压常常达到数十次之多。过于频繁地调整分接位置，容易使得触头的磨损、紧固件和传动部件的松动以及绝缘油的劣化加快、加剧，对于这类有载分接开关，应根据实际运行情况适当地缩短检修周期。

2原理结构

有载分接开关是一种可以调压的电气装置，它能在励磁状态下变换分接位置，实现从一个分接头切换到另一个分接头，改变有效匝数，从而影响变压器的电压比，实现调压。而通常采用的电阻限流有载分接开关电路可以分为过渡电路、调压电路、选择电路三个组成部分，在切换分接头的动作中要有良好的断弧性能，任何一部分出现问题都会影响变压器运行。

3有载开关的运行

随时保持有载调压装置及其自动控制设备安全良好对确保变压器及电网安全运行具有重要意义。要达到这一目的，就要从建设开始抓起，设计选型、订货选厂都要严格把关，安装投运必须认真执行“三严一控制”的严格管理，即：“严格调试、严格验收、严格操作和控制每天操作次数。”设备投运后有载调压装置的调压操作人员应按主管部门确定的电压曲线进行每天的调节操作，以保证电网电压的相对稳定，操作人员在调压装置每次变换工作位置时注意观察电压电流指示、位置指示器及动作计数器的相应变化，以确保正确动作。每次调压操作应记录操作时间、分接头位置及电压变化情况，并随时观察调压设备的运行有无异常情况发生。当有载调压变压器累计调节次数达到检修所列限额或达到运行使用规定检修年限时向主管部门报告并通知检修单位，对有载调压装置进行检修。

4有载分接开关因维护不当出现的问题及预防

4.1切换开关故障及预防

如果变压器调压频繁，负荷电流较大，变压器的接触头之间易造成机械磨损，电腐蚀，和触头污染。弹簧的弹性会因电流的热效应变弱，动、静触头的接触压力下降，接触电阻阻力增强，导致该处的发热量增大。而发热又会加剧触头表面的氧化腐蚀和机械变形，导致接触电阻不断增大，热效应不断增强，动、静触头逐渐溶化、脱落的恶性循环，有载分接开关损坏。如果经检查发现是电流过大，弹簧弹性变弱等造成开关损坏，要立即切断开关，将开关切换到完好档位运行，并立即退出故障设备更换使用新的备用变压器，调换时应按照变压器铭牌图解进行，检查分接头螺丝松动情况。

4.2V型有载分接开关检修的主要内容

a）打开开关头盖前先抽部分油使开关快速机构全部露出油面，拆卸快速机构和主轴。用专用开关芯子起吊工具起吊转换选择器，在起吊时必须使转换选择器的动触头进入到相与相之间位置，在这个空挡位置上才能使用起吊工具把分接开关的操作轴慢慢向上拉起。b）清理油室和操作轴上的油污和沉淀的碳粒子，检查接触铜环是否烧伤变形，检查动触头、静触头是否有烧损情况，检查绝缘筒是否有渗漏情况。c）检查转换选择器的触头弧形板是否变形。d）用合适的单臂或双臂电桥测量过渡电阻，使其保持在合适的数值范围内。e）主弧触头和过渡触头在检修时应注意其触头表面的烧损情况是否严重，每相动触头组支架与主轴连接是否牢固。注意滚动触头是否灵活，有无卡死现象，电阻丝与动触头的软连接接线是否连接可靠，发现损坏的软连接应及时更换。f）电动机构的检修与M型开关电动机构的检修方法基本一致。

4.3调压开关触头接触不良

调压开关的触头是直接承载电流的部分，也是最容易损坏的部分。调压开关的触头为了保障良好的接触，触头接触的部分有一定的压力，而且通过的电流也很大，所以调压开关的触头的损坏一般有机械磨损、电化学腐蚀以及机械部件的变形3种。分接开关的选择器以及调压开关的静触头因为承受一定的应力，有发生形变的可能，如果这两个部分出现形变，会发生接触不良，甚至造成内部的放电现象。对于这种情况一定要及时更换相关的机械结构。除此之外，触头作为需要动能的部分，也有一定的机械磨损和电化学腐蚀，机械接触不好和表现的导电性能下降都可能造成接触不良。当出现这些问题的时候，要及时打磨触头的表面或者更换新的触头。

4.4过渡电阻常见故障及运行维护

过渡电阻在运行中起着至关重要的作用。作用一：在切换开关的一瞬间保证负载电流的连续性，对负载电流起着“桥联”的作用。作用二：在“桥联”运行中阻碍分接线段的循环电流，控制触头的开断容量，预防分接线段的极间短路。如果在过渡电阻异常状态下带负载切换，不但会切断负载电流，而且在过渡电阻切口和动、静电阻的开断口处出现全部相电压。该电压会在动、静触头进行开断动作时产生极强电弧，还会穿透电阻的断口，使得两个分接头在切换时短路。两个分接线段各自就会产生很大的短路电流，迫使分接线段烧毁。由电压产生的极强电弧会使开关室中的油分解，产生气体，如果这时候安全保护装置不能发挥作用立即将气体排出，就会导致开关坏损，过渡电阻影响整个变压器。在平时的运行中应注意：①电阻在运行一段时间后要进行检查，都要认真检查过渡电阻材质是否腐蚀、风化，紧固性是否良好等情况，出现故障及时维护。利用测流仪器检查电阻的额定电流，电压波动情况。维修前后对比其波动明显即为电阻工作正常②严格检测变压器过渡电阻在两倍以上额定电流下切换，控制电流大小，防止电阻烧坏。③在机器运行前应检测快速机构主弹簧器的安全程度，用扳手较紧螺丝，预防螺丝松动，在平时工作中应意机器的维护修理，及时清理，更换破损零件，焊接修理部分零件，及时预防机器突然坏掉卡死烧坏过渡电阻。

4.5调压开关滑档

所谓的有载调压开关滑档指的是当前的分接头所处的档位和指示的档位不同的现象。这种现象危害比较大，可能会误导技术人员，造成调压开关故障或者损坏变压器的事故。从原理上来讲，档位的连续调节是通过机械传动轴带动机械轴上的滑块断开顺序开关实现档位调节的。这个断开的时间大约为30ms，在这个过程中只有接触器完全断电才能实现电动机的停转。出现的故障可能是行程开关故障，导致接触器不能断电，对于这种情况需要更换行程开关。还有一种情况是接触器的剩磁比较多，此时行程开关就不能复位，也会出现这样的情况，需要更换接触器才能排除故障。

4.6有载分接开关的油维护

有载分接开关在运行中，频繁出现的电弧会使微量的绝缘油分解，分解产生游离碳，油垢等固态杂质和氢、乙炔、甲烷等气体。气体会直接从绝缘油中挥发溢出，但固体杂质只能沉积在绝缘件表面。另外还有一部分触头融化后遗留的金属微粒，和固体杂质共同沉积在绝缘体表面。当达到一定程度，这些固体杂质会增加电流的泄漏，减少电阻的绝缘程度，油会沿着绝缘件表面放电，致使开关损坏。通过以上的分析可知，油质量的好坏影响着开关操作，继而影响油的绝缘程度。因此。我们应加强有载分接开关的油维护，定时的更换污油，对绝缘件表面做清理工作，以预防油开关的绝缘水平下降，对开关造成损坏。可以有效的过滤体杂质，保护开关的正常运行。

5检修与维护中应注意的一些问题

①新投的有载分接开关在运行前通常应进行吊芯检查，除进行有关电气试验外，还应对其传动部件、紧固件进行仔细地复检，防止因厂家制造或运输原因把带有遗留缺陷的有载分接开关入网运行。如某新投的有载分接开关，运行后不久随即发生故障，经吊芯检查发现，其传动拐臂之间连接固定开口销，因厂家未按要求进行开口，分接过程中该开口销脱落，有载分接开关停留在过渡过程中，分接不能继续完成，使过渡电阻长期接入变压器绕组中，从而导致主变被迫停运。②在长期运行后的有载分接开关进行吊芯大修中，除按照有关工艺要求进行检修外，还应注意对其控制电缆插件、电机、配线以及档位显示触点等部件进行检查、清理。由于这些部件同样在有载分接开关油室里，不可避免地受到油中杂质和游离碳的污染，而检修中的忽视，同样会导致故障的发生。③从一些有载分接开关的故障统计和分析来看，运用主变中部调压原理的有载分接开关，故障概率明显大于运用主变中性点调压的有载分接开关，复合式有载分接开关出现故障概率大于组合式有载分接开关。这是因为运用主变中部调压原理的有载分接开关相间承受着高电压，对其绝缘有着更高的要求。复合式开关由于其分接和选择同步进行，同样对其机械性能要求更高。因而对于上述两种类型的有载分接开关，应注意加强检修和维护，确保运行安全。④建立和和完善有载调压开关的运行、检修技术档案，根据运行时间和切换次数及时安排小修和大修以及换油工作，以确保有载分接开关的安全可靠运行。加强运行、检修人员的技术培训，掌握各种分接开关的调档方法和运行中的注意事项。

结语

除以上故障外，有载分接开关切换时间过长，过短或是不切换，气体继电器在运行中频繁发出信号等故障都可能发生。从源头上解决问题是首要的，有关单位在日常工作中一定要加强员工的专业技能和素质培训，确保员工掌握各种开关的运行方法以及注意事项，全面提升业务处理水平。根据变压器的运行时间和运行次数及时安排进行检修维护工作，保证有载分接开关安全可靠的运行。

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