變壓器有載分接開關(guān)的故障分析及解決方案有哪些?

負(fù)載分接開關(guān)是負(fù)載調(diào)壓變壓器的主要部件,是變壓器高壓回路中唯一的運(yùn)動部件,故障率相對較高。電阻式有載分接開關(guān)應(yīng)用廣泛,其整體結(jié)構(gòu)可分為控制部分、傳動部分和開關(guān)部分。

引文作者:上海蓋能電氣市場部(專注干式變壓器30年)

電話:189 1886 3098(微信同號)

變壓器 

安裝和維護(hù)質(zhì)量直接關(guān)系到有載調(diào)壓變壓器的運(yùn)行安全。接下來分析電力變壓器有載分接開關(guān)的常見故障故障原因,并提出了減少變壓器有載分接開關(guān)故障和提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性的對策。

有載分接開關(guān)分為兩類:阻抗為電抗,稱為電抗分接開關(guān);阻抗為電阻,稱為電阻有載分接開關(guān)。目前,電阻式有載分接開關(guān)應(yīng)用廣泛,其總體結(jié)構(gòu)可分為控制部分、傳動部分和開關(guān)部分。負(fù)載分接開關(guān)對提高供電系統(tǒng)的電壓合格率、功率因數(shù)和穩(wěn)定性起著重要作用。

一、分析常見故障的原因及相應(yīng)措施:

1.分接開關(guān)連動故障的原因及相應(yīng)措施

連接是指發(fā)出指令,失控地連續(xù)完成一個以上的分接變換。

交流接觸器剩磁或油污導(dǎo)致電源延遲、順序開關(guān)故障或交流接觸器動作配合不當(dāng)是開關(guān)連接的原因之一。分接開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的微動開關(guān)和交流接觸器性能不可靠,或切換開關(guān)固定螺釘止動墊片止動部分不長,螺釘松動等。,會導(dǎo)致開關(guān)連接。

檢查交流接觸器失電是否延遲返回或卡住,順序開關(guān)觸點的動作順序是否正確,各部件調(diào)整到位?;蛘哌x擇剩余磁通量小的交流接觸器,在操作電路中串入電容,清除交流接觸器的鐵芯油污,調(diào)整螺釘,緊固松動的螺釘,必要時更換。

2.切換開關(guān)拒動的原因及相應(yīng)措施

切換開關(guān)是分接開關(guān)的心臟,因此切換開關(guān)的拒動應(yīng)該從過渡觸頭、工作觸頭和快速機(jī)構(gòu)反方面找出原因。首先是快速機(jī)構(gòu)彈簧拉力不夠大或彈簧拉斷;其次,開關(guān)沒有防爆裝置,開關(guān)軟連接松動;此外,切換開關(guān)油室底盤與中心軸密封過緊,會導(dǎo)致切換開關(guān)插入不到位,導(dǎo)致拒動。

對于分接開關(guān)與電動機(jī)構(gòu)連接不良,如手動機(jī)構(gòu)彈簧片未復(fù)位、閉鎖開關(guān)觸頭未接通、開關(guān)動觸頭與定觸頭接觸不良等原因造成的分接開關(guān)拒動,如果電動機(jī)構(gòu)正反方向分接變換拒動,檢查是否無操作電源或缺相,手動閉鎖開關(guān)觸點是否未復(fù)位,三相電源是否正常,手動閉鎖開關(guān)觸點應(yīng)接觸良好。

3.類似拒動現(xiàn)象的原因及相應(yīng)措施

開關(guān)切換時間延長或不切換時,應(yīng)從儲能拉簧疲勞、拉力減弱、斷裂或機(jī)械卡死等方面找出原因。應(yīng)更換拉簧或檢修傳動機(jī)械,更換功能失效的部件。

4.分接開關(guān)越限故障的原因及應(yīng)采取的措施

由于電機(jī)連調(diào),電氣限位裝置失效,機(jī)械限位釘生銹失效,無法彈起,防止傳動軸連續(xù)傳動,這也是開關(guān)越限的直接原因。機(jī)械和電氣限制故障會使電機(jī)無法正常停止運(yùn)行,直到斷裂。如果定位塊高度不時,如果達(dá)到極限,定位塊也無法斷開電氣限位開關(guān)。這就是開關(guān)越限的原因。

用手將定位塊推倒上下極限位置,或在定位塊下加墊片調(diào)整位置。此外,檢查電機(jī)組的分接位置是否與開關(guān)頂部的指示一致。如果分接開關(guān)的位置與電機(jī)指示一致,但切換開關(guān)切換時間與電機(jī)動作結(jié)束之間的時間間隔不一致。這表明分接開關(guān)與電動機(jī)構(gòu)的連接存在問題。如果電氣限位開關(guān)接線有問題,分接頭應(yīng)遙至中間位置,然后電動調(diào)壓。

5.油室漏油故障的原因及相應(yīng)措施

油室的密封缺陷或由于油室的放油螺栓沒有擰緊,分接開關(guān)儲油柜的油位異常升高或降低,直至變壓器儲油柜的油位。變壓器本體絕緣油色譜分析中氫、乙炔和總烴含量異常超標(biāo),停止分接變換操作,對變壓器本體絕緣油進(jìn)行色譜跟蹤分析。如果溶解氣體成分含量和產(chǎn)氣率呈下降趨勢,則判斷油室絕緣油泄漏到變壓器本體,中心軸與底盤之間出現(xiàn)內(nèi)滲,主要是密封不嚴(yán),密封材料質(zhì)量差造成的。

分接開關(guān)揭開蓋子尋找泄漏點。如果沒有泄漏油,應(yīng)將芯體吊出,抽出油室內(nèi)的絕緣油,觀察絕緣護(hù)筒內(nèi)壁、分接引線螺栓和轉(zhuǎn)軸密封是否有泄漏油。接著,更換密封件或進(jìn)行密封處理,也可采用快速補(bǔ)漏膠對滲漏部位進(jìn)行補(bǔ)漏。如有放氣孔或放油螺栓,應(yīng)緊固螺栓,更換密封圈。

6.分接開關(guān)局部放電故障的原因

除油的內(nèi)滲外,外界水分通過密封不嚴(yán)的地方滲入變壓器分接開關(guān),也會影響分接開關(guān)的性能,降低分接開關(guān)的絕緣性能。降低絕緣性能會直接加速分解開關(guān)的閃絡(luò)和局放。

分接開關(guān)的放電擊穿可由雷電過電壓或操作過電壓引起,也可由強(qiáng)外力引起。此外,由于分接選擇器或開關(guān)絕緣材料質(zhì)量差,經(jīng)過幾次操作,絕緣材料變形,導(dǎo)致分接開關(guān)內(nèi)部放電。如果分接選擇器或開關(guān)靜觸頭支架彎曲變形,變壓器繞組DC電阻超標(biāo),分接引線的應(yīng)力和安裝垂直度不符合要求,會導(dǎo)致分接變換拒動或內(nèi)部放電。

為了避免和防止放電,應(yīng)更換靜觸頭絕緣支架,糾正分接引線不應(yīng)使分接開關(guān)受力或開關(guān)安裝垂直自由,以提高分解開關(guān)的整體絕緣水平。

二、分接開關(guān)維護(hù)的內(nèi)容和要求

從結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造工藝、材料選擇等方面采取措施,提高分接開關(guān)的可靠性。

分接開關(guān)的電動機(jī)構(gòu)必須采用可靠性高、性能好的電氣元件,避免電動機(jī)構(gòu)的連接和拒動。

提高分接開關(guān)的密封性能。首先要防止油室友的內(nèi)滲,其次要防止能進(jìn)水的部位被水分和水分腐蝕。

使用在線監(jiān)控裝置監(jiān)控分接開關(guān)的狀態(tài)。例如,利用微機(jī)分析開關(guān)的機(jī)械振動信號。由于分接開關(guān)的分合會產(chǎn)生機(jī)械振動,通過記錄這些振動的波形,可以監(jiān)測分接開關(guān)觸點移動時的振動信號。通過監(jiān)測系統(tǒng)記錄的波形和子波,可以獲得振動強(qiáng)度、振動次數(shù)等信息。

三、具體問題和建議

重視變壓器交接試驗。交接試驗應(yīng)測試有載分接開關(guān)的切換波形,切換過程中有開斷現(xiàn)象的不能投入運(yùn)行。其次,嚴(yán)格按照DL/T574~1995《有載分接開關(guān)運(yùn)行維護(hù)指南》的要求對分接開關(guān)進(jìn)行維護(hù)。指南要求有載分接開關(guān)新投入運(yùn)行1~2年或分接變換5000次后,吊芯應(yīng)檢查一次。

無人值班變電站可在變電站安裝自動調(diào)壓控制器進(jìn)行自動調(diào)壓,也可由調(diào)度員遙調(diào)。若電網(wǎng)有載調(diào)壓變壓器不多,考慮到有載分接開關(guān)的使用壽命,減少不必要的操作次數(shù),筆者認(rèn)為采用后者為宜。若考慮到調(diào)度員的勞動強(qiáng)度,盡量減少工作量,特別是電網(wǎng)有載調(diào)壓變壓器較多,電壓變化頻繁且幅度較大,則采用前者為宜。

        值班人員應(yīng)加強(qiáng)對有載分接開關(guān)運(yùn)行知識的學(xué)習(xí)。運(yùn)行中,如發(fā)現(xiàn)電壓變化異常,應(yīng)及時停止調(diào)壓操作,并上報相關(guān)部門,盡快申請停電進(jìn)行電氣試驗,找出原因,否則會造成事故。