变压器有载调压装置故障分析与维护

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　　摘  要：变压器作为电力系统的重要组成部分，其稳定运行是电力系统的一个重要保障。分接开关是有载变压器的关键设备，其工作状态直接影响变压器是否可进行电压调节，甚至影响变压器的安全运行。所以有载分接开关检修和日常维护是十分关键的，急需进一步改进和完善。该文将围绕变压器有载分接开关的故障特点进行分析，采取有效的检修办法，维护变压器的安全稳定运行。
　　关键词：变压器  有载调压分接开关  检修  维护
　　中图分类号：TM40    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）12（a）-0045-02
　　有载调压变压器是连接电网、调节系统潮流、改善系统无功功率分配不可或缺的设备，而且可以稳定负载中心电压，在电力系统中起着重要作用。随着科技的发展，对供电质量的要求不断提高，有载调压变压器被广泛应用，其在带电的情况下，通过调整分接开关来调节电压，使得变压器的输出电压在规定范围内，保持电压的平稳，并保证了电网系统的供电稳定性。
　　变压器在运行时具有高电压、高电流，有载分接开关这种情况下工作，装置更易发生绝缘劣化和机械故障，其性能更是直接影响变压器是否能稳定运行。因此，有载调压分接开关的检修是主变压器运行监督管理的关键环节，研究有载分接开关运行状态的诊断分析方法势在必行，使其不再是影响变压器安全稳定运行的薄弱环节。采用有效的维修方法，提高有载分接开关的安全性能，第一时间发现并处理故障，全方面提高变压器维护的质量和效率，对确保供电系统的可靠性和安全性具有非常重要的意义。
　　1  有载分接开关常见故障
　　通过对分接开关故障现象的不断研究，将其故障可概括为两个方面：（1）分接开关传动和驱动机构的故障，主要包括机械机构调整错位、驱动机构的连动/拒动、弹簧储能不足。（2）分接开关本体的故障，主要包括部件连接松动、油箱中的油泄漏以及分接开关触头接触不良等。
　　以下是对有载分接开关常见故障的统计与分析。
　　1.1 驱动或传动机构故障
　　1.1.1 档位调节时出现连动（俗称滑档）
　　出现此种情况时，运行人员应在在档位指示在整档位置时按下急停按钮，切断电动机电源，然后手动操作至要求档位。而发生连动的主要原因顺序开关故障或接触器动作配合不当。应检查接触器是否存在卡滞或延时、顺序开关触点动作是否正确。
　　1.1.2 分接开关拒动
　　发生拒动时应检查以下内容。
　　（1）操作模式选择开关（遥控/本地操作开关、手动/自动开关）位置不正确时，应调整至正确位置。
　　（2）检查AC/DC电源是否正常。如果不正常，应检查原因后恢复供电。
　　（3）控制回路是否闭锁。产生闭锁的原因：档位调整不正确导致控制回路闭锁、凸轮限位开关错位、调整超时。应根据相关图纸和发生的信号，确定和排除产生闭锁的原因，并在排除故障后进行联动测试。
　　1.1.3 切换开关时间延长或不切换
　　出现此情况为传动机构故障，主要是以下情况引起：储能弹簧疲劳，拉力减弱、断裂或机械卡死，电机传动皮带松动、传动齿轮破损，主要针这些情况进行检查。
　　1.1.4 电动操动机构动作过程中，空气开关跳闸
　　出现主电机空开跳闸，肯定是凸轮开关组移位引起的，需要针对凸轮进行检查，位置是否正确。
　　1.1.5 有载分接开关操作时，传动机构动作、就地指示和远程显示档位均变化，但是变压器的电压和电流没有相应的变化
　　产生此问题的原因是：电动机构与分接开关的连接脱落导致分接开关拒动。应查明连接脱落原因，将就地指示档位与分接开关实际位置调整一致后，重新连接并传动测试。
　　1.2 开关本体故障
　　1.2.1 分接开关箱体内的油质劣化
　　众所周知，绝缘油在电弧的高温作用下将被分解，并产生氢、乙炔、烃类气体及油脂污垢沉淀等。所以油箱内的绝缘油在调压分接开关操作时产生的电弧作用下油质不断劣化、绝缘性能不断降低。绝缘油分接后产生的气体通常可从油中不断排出，但是油被高温分接后产生的沉淀物会积聚在绝缘构件的表面上，这些沉积物的增加会降低分接开关整体的绝缘电阻，甚至最终导致放电致使开关损坏。
　　预防措施如下。
　　应按照《电力设备预防性试验规程》规定，每年对分接开关油箱中的油取样进行工频耐压测试（不低于30kV），否则应更换合格的变压器油。
　　1.2.2 分接开关内部触头发热
　　频繁的操作会加剧分接开关内部的机械磨损、电腐蚀，特别是对于负载较大的变压器。电流的热效应会削弱弹簧的弹性，使动、静触头间的接触压力降低、接触电阻增加。增大的电阻又致使触头间产生的热量增加，这将加速接触表面的氧化腐蚀，形成恶性循环，从而导致开关加速老化或损坏。
　　預防措施如下。
　　首先，当变压器过载时必须严格禁止有载分接开关的操作。其次，调压时应根据变压器档位逐级进行调整，在档位调整前后认真观察电压和电流的变化（每次调整间隔时间应大于1min以上）。还应根据规程要求，定期测试分接开关各档位的直流电阻。大修时还应测量触头间的接触电阻，并检查镀层。可在每年进行变压器的检修工作时，对分接开关多操作几次，消除氧化膜或油污的影响，从而减少接触电阻。
　　1.2.3 分接开关油箱的油位异常升高
　　当发现油箱中的油位异常时，应先对油位进行调整，如果在油位调整后继续发生类似的故障现象，则应判断油箱密封存在问题，导致分接开关油箱内的油和主油箱相互渗漏。这种情况是不允许的，因为分接开关操作时会产生电弧，导致油箱中的油质较差，这种油不能进入变压器本体油箱，否则将严重影响相关的色谱分析结果。所以分接开关油箱必须是独立的，与本体油箱完全隔离。引起渗漏油的原因有以下几个方面。
　　（1）油箱之间的密封垫圈材料较差、尺寸选择不良或安装质量问题。
　　（2）中心传动轴油封不严格。
　　1.3 预防措施
　　首先应保证分接开关油箱的密封良好，不存在渗漏，并且在检修时对密封胶垫等进行检查并及时更换。运行时应保持主油箱的油位高于分接开关的油位，防止开关箱体内的油流入主油箱。巡检时检查分接开关油箱的油位，当发现油位异常升高或满油位，应检查分接开关油箱，有无漏油情况。如果主变压器的色谱分析结果异常，也应考虑分接开关油箱漏油的因素并进行检查。
　　2  结语
　　有载分接开关的故障大多为机械故障，其调节过程中包含大量机械信息。所以定期检查有载分接开关的机械特性是非常有必要的，这可以及时发现分接开关内部存在的各种故障和发展趋势，然后有针对性地对有载分接开关进行检修，可大大提高分接开关检修的质量和效率。同时应根据相关规程制订有载调压装置的预防性维护计划，定期对装置进行维护和测试，保证有载分接开关始终处于良好状态，以确保电网安全稳定运行。
　　参考文献
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