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变压器有载分接开关故障分析与维护

2019-10-21王成

科学导报·科学工程与电力 2019年30期
关键词:变压器维护

王成

【摘  要】随着我国电网规模和电力负载日益扩大,用户对电压质量要求也相应地逐渐提高。变压器有载分接开关运行可靠性和制作水平比较高,已经得到了广泛地应用。但是,在操作过程中也会出现一些故障问题。因此,作为相关技术人员,更应该正确处理变压器有载分接开关的故障问题,定期检修,及时做好变压器有载分接开关的维护工作,加强变电器有载分接开关常规在线监控,进而避免造成大面积停电事故,提高电压质量,确保变压器的安全运行,提高变压器分接开关的使用性能和整体系统的稳定性。

【关键词】变压器;有载分接开关;维护

1 有载分接开关的种类

有载分接开关一般按过渡形式分为电抗式和电阻式有载开关;按结构形式分为复合式有载开关和组合式有载开关;按有载开关绝缘介质分为油浸式有载开关,真空有载开关,油浸式真空有载开关。目前在我国使用比较广泛的是电阻式有载分接开关,一般由过渡电路、选择电路和调压电路三个部分组成。过渡电路是跨接于分接间串接电阻的电路,对应机构是切换开关或选择开关;选择电路是为选择绕组分接头所设计的一套电路,对应的机构是分接选择器;调压电路是变压器绕组调压时所形成的电路,有载调压电路分为基本调压电路、三相调压电路、工业变压器调压电路、自耦调压电路等。

2 有载分接开关运行原理

变压器有载分接开关是变压器安全运行的核心问题,关系着整个变电站与电力系统的安全和稳定。有载分接开关由切换和选择开关、操作机构三个部分组成,每一个部分都关系在变压器的安全和稳定。有载分接开关是在励磁情况下,进行变换分接的一种电器装置,在进行开关变换时,需要保持负载电流正常的运行,只是在通过改变有效匝数,来调节变压器内的电压比。在操作的过程中,需要保持电流的连续以及切换的断弧。

3 有载分接开关的故障问题

3.1 电气故障

(1)紧固件松动引发的电气故障。定触头特别是定弧触头的绝缘支座的引坡(动弧触头滚入或切入的引桥)的设计,理论上完全能承受来自切线方向的切换力。由于早期的复合式分接开关定弧触头的绝缘支座的背面没有设置销钉等止退固定装置,一旦紧固定弧触头的螺纹或螺母出现松动,动弧触头的切换力作用在引坡的侧面上,每次撞击时支座的位置就会变动,并造成的歪斜。也就是说随着切换次数的增加,不仅绝缘支座的引坡易断裂,而且变形歪斜达到一定程度会导致动作卡刹。这在有些仿V型200、500A规格和SYJZZ型复合式选择开关上容易出现。

(2)有载分接开关在运行中要经受电(电场)、热和力的三种破坏势力。这三种破坏势力对分接开关状态的影响分别称为电致变态、热致变态和力致变态。当破坏势力得逞,引起状态质变,就会形成电气故障,它包括热的故障、电的故障和形变的故障。热的故障通常指分接开关触头接触不良,接触电阻逐渐增大,局部过热、温度升高。根据其严重程度,热性故障常常为被分为轻度过热(一般低于150℃)、低温过热(150~300℃)、中温过热(300~700℃)、高温过热(一般高于700℃)四种故障情况。电的故障通常指分接开关内部在高电场强度的作用下,造成绝缘性能下降或劣化的故障,根据放电的能量密度不同,电故障又分为局部放电、火花放电和高能电弧放电三种故障类型。形变的故障通常指分接开关在通过短路电流情况下,载流导体或传动构件在承受巨大电动力的作用下,产生的永久的机械变形与损坏或触头斥开而产生的熔焊与烧毁。

3.2机械故障

(1)紧固件松脱故障与诊断

针对电阻过渡的高速转换有载分接开关而言,紧固件的锁固性在一定程度上将会对工作的可靠性造成最直接的影响,在对操作进行不断变换的过程中,在快速释放机构储能的过程中切换机构的动、定触头系统可以在短时间内相遇并完成闭合撞击,由此机械振动产生。同时,变压器的电磁振动会影响到分接开关,若使用不当的连接传动构件和导电部件的紧固件,则在机械和电磁振动的影响下,松退和脱落的情况会出现,进而会对开关可靠且安全的工作造成不小的影响。

(2)快速机构动作故障与诊断。快速机构作为一种执行机构,可以根据实现制定好的速度与程序促使切换或选择开关完成快速切换,并且快速机构的性能直接决定着分接开关的技术性能指标,其本身所包含的动作故障主要有机构不切换、切换过快、切换过慢或失败等,极易将过渡电阻烧毁引发电压器事故,更有甚者会将触头系统烧毁,一旦将快速机构释放,则需要一刻不停地到达终点,且在数以万计的操作当中,不允许出现失败,不然会由于过长的过渡触头桥接时间而导致由于过渡电阻器烧毁而引发的严重事故,因此不切换的故障坚决不许出現。

4 有载调压分接开关运行和维护

4.1分接开关运行管理

1)运行中的有载分接开关应严格按照巡视巡查要求执行,要求外观干净整洁、无渗漏油现象、调压中声音正常,要定期红外线测量油箱温度监视过热现象。

2)严格执行分接开关的定期检查和试验规定,分接开关检查要仔细对动触头和静触头接触紧密程度、过渡电阻材质性质、绝缘筒密封等进行全面深入检测。重视直流电阻的测试、过渡过程中切换波形图分析及绝缘油的色谱分析测试等试验,当发现试验数据变化时不宜轻易放过,应综合分析试验数据偏差原因,确保不会漏查缺陷。

4.2 分接开关检修后的检查和验收

1)外观检查:分接开关储油柜的阀门应处于开启;油位指示正常;吸湿器良好;密封良好无渗漏油;电动机构箱干净整洁,密封措施完好;压力释放器完好无损;电动机构箱安装应水平,垂直转动轴应垂直并动作灵活;电动机构箱与分接开关的分接位置指示正确并一致。

2)电气控制回路检查:电气控制回路接线正常并确保接触良好;接触器动作灵活不发生误动、拒动、连动;操动电动熔断器符合容量匹配。

3)人工现场操作检查:手动操作一个循环,检查传动机构灵活性,联锁开关、极限开关、顺序开关等动作应正确;正反操作时,检查两者转动角度与手动摇转动圈数,计数器动作正确。

4)电动操作检查:电动操作应进行两个循环,逐级分接变换一个循环,检查启动按钮、紧急脱扣、电气极限闭锁动作、手摇操作电动闭锁、远方控制操作均应正确可靠。

4.3 分接开关的操作

1)运行值班人员应按照调度下达的电压曲线或值班调度员命令及时调整有载分接开关,使电压保持在规定范围内并做好相应的操作记录,有载调压分接开关每日操作次数应按规定执行。

2)进行有载调压时,按下调挡按钮时间以不超过1 s为宜;禁止在装有有载调压开关侧过负荷时操作分接开关调整电压。

3)正常情况下有载调压应在远方操作,特殊情况下可就地电动操作或手动操作,操作完毕应断开操作机构电源空开,以防止误动。

4)有载调压应逐级进行,同时监视分接位置及另外两侧电压、电流保护,表计不应出现回零、突跳、无保护等异常、操作完成后应检查分接位置指示器及动作计数器应准确变动。

5 结语

综上所述,由于受主观与客观因素的影响,有载分接开关存在着多种问题,严重影响了变电设备与电力系统的运行安全,因此强化电力变电器有载分接开关运行维护检修势在必行,有助于提高变压器运行的安全系数,进一步保障整个电力系统的正常稳定运行。

参考文献:

[1]成健,邱云岗.有载分接开关运行维护及检修[J].山西电力,2012(4):15.

[2]关雪梅.浅谈电力变压器有载分接开关的运行维护检修[J].企业技术开发,2016(11):83.

(作者单位:国网山西省电力公司检修分公司)

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