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关于变压器有载分接开关的常见故障分析及应对措施

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-11-05  浏览次数:2638

有载分接开关是有载调压变压器的主要部件,而且是变压器高压回路中的唯一运动部件,其故障率相对较高。电阻式有载分接开关应用较为普遍,其总体结构可分为三部分:控制部分、传动部分、开关部分。

本文就电力变压器有载分接开关常见故障包括分接开关连动故障、切换开关拒动、分接开关越限故障、油室的渗漏油故障、分接开关的局部放电等故障及产生故障的原因进行分析,并提出解决各种故障的措施和建议,以减少变压器有载分接开关故障的发生,提高电网运行稳定性。

电力变压器是电力系统中非常重要的设备,它的安全运行与否直接关系着电网系统运行是否安全稳定。变压器进行分接变换采用的组件称分接开关。而有载分接开关是有载调压变压器的主要部件,而且是变压器高压回路中的唯一运动部件,其故障率相对较高。

安装检修质量直接关系到有载调压变压器的运行安全,本文就电力变压器有载分接开关常见故障及产生故障的原因进行分析,并提出应对措施,以减少变压器有载分接开关故障的发生,提高电网运行稳定性。

有载分接开关共分为两类:其阻抗是电抗的,称电抗式分接开关;其阻抗是电阻的,称电阻式有载分接开关。目前电阻式有载分接开关应用较为普遍,其总体结构可分为三部分:控制部分、传动部分、开关部分。有载分接开关对供电系统提高电压合格率、提高功率因数、保持系统稳定起到了重要作用。

常见故障的原因分析及相应措施

1 分接开关连动故障的原因和相应措施

连动是指发出一个指令,失控地连续完成一个以上分接变换。

交流接触器剩磁或油污造成失电延时,顺序开关故障或交流接触器动作配合不当,是造成开关连动的原因之一。分接开关的机构箱内的微动开关及交流接触器性能不可靠,或者切换开关固定螺丝止动垫片止动部分不长、螺丝松动等可造成开关连动。

检查交流接触器失电是否延时返回或卡滞,顺序开关触点动作顺序是否正确,将各元件调整到位。或者选用剩余磁通小的交流接触器、在操作回路串入电容、清除交流接触器铁芯油污、调整螺丝、对松动的螺丝进行紧固,必要时予以更换。

2 切换开关拒动的原因和相应措施

切换开关是分接开关的心脏,所以切换开关拒动应从过渡触头、工作触头和快速机构等反方面查找原因。首先是快速机构的弹簧拉力不够大或者弹簧拉断;其次是开关没有防爆装置切换开关软连线松散等原因;此外切换开关油室底盘与中心轴密封太紧,会导致切换开关插不到位,而出现拒动。

对于分接开关与电动机构未连接好,如手动机构中的弹簧片未复位,闭锁开关触头未接通,选择开关动触头与定触头间接触不良等原因所造成的分接开关拒动来说,如果电动机构正、反二个方向分接变换均拒动,则检查是否无操作电源或缺相,手摇闭锁开关触点是否未复位,检查三相电源是否正常,处理手摇闭锁开关触点应接触良好。

3 与拒动类似的现象的起因和相应措施

切换开关切换时间延长或不切换,应从储能拉簧疲劳,拉力减弱、断裂或机械卡死等方面找原因。应调换拉簧或检修传动机械,更换掉功能失效的部件。

4 分接开关越限故障的起因及应采取的措施

电动机构由于连调使电气限位装置失去作用,机械限位钉生锈失效,不能弹起以阻止传动轴的连续传动,也是造成开关越限的直接原因。机械上和电气上的限制失灵,会使电动机不能正常停止运转,直至被扭断。在定位块高度不够的情况下,如果到达极限后,定位块也将不能断开电气限位开关。这是造成开关越限的原因。

用手将定位块推倒上、下极限位置,或者在定位块下加垫片进行位置调整。 此外还要检查电动机构的分接位置是否与开关顶部的指示一致。如果分接开关位置和电动机构指示相一致,而切换开关切换瞬间到电动机构动作结束之间的时间间隔却不一致。则表明分接开关与电动机构的连接存在问题。如果是电气限位开关接线存在问题,则应将分接头遥至中间位置,然后进行电动调压。

5 油室的渗漏油故障起因及相应措施

油室的密封缺陷或由于油室内的放油螺栓没有拧紧等,使分接开关储油柜油位异常升高或降低直至变压器储油柜油位。变压器本体内绝缘油的色谱分析中氢、乙炔和总烃含量异常超标, 停止分接变换操作,对变压器本体绝缘油进行色谱跟踪分析,如溶解气体组分含量与产气率呈下降趋势,则判断为油室的绝缘油渗漏到变压器本体中出现在中心轴与底盘之间的内渗,主要是密封不严,密封材料质量差所致。

分接开关揭盖寻找渗漏点,如无渗漏油,则应吊出芯体,抽尽油室中绝缘油,在变压器本体油压下观察绝缘护筒内壁、分接引线螺栓及转轴密封等处是否有渗漏油。然后,更换密封件或进行密封处理,也可采用快速补漏胶对渗漏部位进行补漏。对有放气孔或放油螺栓的应紧固螺栓,更换密封圈。

6 分接开关的局部放电故障起因

除了油的内渗以外,外界水分通过密封不严的地方渗入到变压器分接开关内,也会对分接开关的性能造成影响,导致分接开关绝缘性能下降。绝缘性能下降会直接加速分解开关的闪络和局放。

分接开关的放电击穿既可以由雷电过电压或操作过电压引起,也可以有强大的外力所引起。此外由于分接选择器或选择开关绝缘材料质量差,经过若干次操作后,绝缘材料变形,造成分接开关内部放电。如分接选择器或选择开关静触头支架弯曲变形造成变压器绕组直流电阻超标,分接引线对其受力及安装垂直度不符合要求等会造成分接变换拒动或内部放电。

避免并防止放电应更换静触头绝缘支架、纠正分接引线不应使分接开关受力或开关安装应垂直呈自由状态等提高分解开关的整体绝缘水平。

分接开关维护的内容和要求

1 从结构设计、制造工艺、材料选择方面采取措施提高分接开关的可靠性。

2 分接开关的电动机构必须采取可靠性高的、性能好的电器元件,避免电动机构连动、拒动。

3 提高分接开关的密封性。首先必须防止油室友的内渗,其次防止能进水的部件遭受潮气和水分的腐蚀。

4 利用在线监测装置对分接开关进行状态监测。例如利用微机分析分接开关的机械振动信号。 由于分接开关的分合会产生机械振动,所以通过记录这些振动的波形可以监测分接开关触点移动时的振动信号。通过监测系统所记录的这些波形和子波,可以得到关于振动强度、振动次数等方面的信息。

存在问题和建议

(1)要重视变压器交接试验工作。交接试验应测试有载分接开关的切换波形,切换过程中有开断现象的不能投运。其次,严格按DL/T 574~ 1995《有载分接开关运行维护导则》的要求对分接开关进行检修维护。导则要求有载分接开关新投运1~2年或分接变换5000次后,应吊芯检查一次。

(2)无人值班变电所,可在变电所安装自动调压控制器来进行自动调压,也可以在调度所由调度员"遥调"。如果电网的有载调压变压器不是很多,考虑有载分接开关的寿命而减少不必要的操作次数,笔者认为采用后者为宜。如果考虑调度员的劳动强度,尽量减少工作量,尤其是电网的有载调压变压器比较多,电压变化频繁且幅度较大时,则采用前者为宜。

(3)值班员应加强有载分接开关运行知识的学习。运行中调挡发现电压变化不正常,应及时停止调压操作并上报有关部门,尽快申请停电做电气试验,以查明原因,否则将会酿成事故。

(本文选编自《电气技术》,作者为张会娟。)


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