浅析电力变压器分接开关故障及检修

发表时间:2020/7/30   来源:《当代电力文化》2020年第7期   作者:白丽芝
[导读] 分接开关故障是导致配电变压器出现故障的主要原因之一,对配网的安全稳定运行及用户的可靠用电有很大影响。
        摘要:分接开关故障是导致配电变压器出现故障的主要原因之一,对配网的安全稳定运行及用户的可靠用电有很大影响。配电变压器分接开关结构精密,故障类型较多,不同的故障对应的处理方式、造成的影响也不尽相同,因此,有必要对分接开关的常见故障及处理方法进行总结分析。
        关键词:电力变压器;分接开关故障;检修
        引言
        目前在经济快速发展情况下,人们对电能的供应量需求有了很大提高,在电网运行过程中变压器处于主要位置,是保证维持电力系统安全运行的重要保障。因此对变压器的各个部位进行检验是非常重要的一项工作,特别是针对变压器存在主要故障原因的分接开关的故障检测,是确保变压器可以稳定安全运行的最基本的保障。
        1配电变压器分接开关主要故障类型
        第一,触头灼伤故障。当触头灼伤故障产生时,分接开关上相应的触头部位会发出异常响动,并会伴有电流表的计量混乱。其后,配电变压器的油温持续增高,最终导致触头零件灼烧损坏。从当前来看,配电变压器整体及分接开关部位的装配失当问题是触头灼伤故障产生的首要原因。
        第二,油液渗漏故障。油液渗漏故障可分为内漏故障与外漏故障两种:(1)内漏故障:当分接开关发生内漏故障时,会导致配电变压器储油柜的液位出现异常升高。现阶段,配电变压器在结构上并未围绕内漏问题设置警戒机制,因此这一故障很难被相关人员直接察觉;(2)外漏故障:当分接开关发生外漏故障时,会大致配电变压器的油箱液位快速降低。当油液降至预设的警戒水平时,油箱报警器便会自动触发,所以此类故障很容易被相关人员所发现。
        第三,主轴扭断故障。当发生主轴扭断故障时,配电变压器的分接开关将完全失去作用,进而导致配电变压器出现跳闸中断的事故问题,对配电变压器乃至输配电网络整体的安全稳定运行产生影响。从当前来看,配电变压器分接开关主轴扭断故障的成因主要有以下几点:(1)开关主轴的机械连接器处在极限位置当中,进而在运行过程中受到应力作用,出现松脱、卡滞、磨损、形变等问题,最终形成扭断故障;(2)分接开关的传动装置发生位移或形变,导致与开关主轴相连的轴体出现异常扭动,进而对主轴施加出较强的扭断力;(3)在进行调压处理时,若配电变压器受到多种因素出现调压过载的情况,也会造成分接开关主轴的扭断故障。
        2电力变压器分接开关检修策略
        2.1接触不良检修策略
        分接开关调压绕组内的动、静触头接触不良是常见的分接开关故障类型。接触不良的原因及处理方法:(1)触头损坏。在产品质量达标的前提下,触头损坏主要是由于检修作业方法不当导致。另外,分接开关运行年限过久、动作次数过多也有可能造成触头的机械疲劳,导致触头因无法承受操作的机械应力而损坏。触头损坏是分接开关最严重的故障,可能直接导致变压器跳闸。在这种情况下,在变压器停电后更换触头甚至更换整个分接开关机构是唯一的解决办法。(2)触头压力不足。触头压力不足可能导致触头间歇性放电,对触头产生烧灼,严重时将使触头熔化损坏。发现触头咬合不够紧固时,应检查触头弹簧是否正常,并尝试调节弹簧使触头均衡受压并接触牢固。若弹簧已经老化失去调节能力,则应更换弹簧后再进行调节。另外,还应检查触头的有效接触面积是否足够大,若不足则调整滚轮压力以使触头有足够的有效接触面积。(3)触头表面脏污。触头表面存在的脏污可能是氧化膜、绝缘油、沉淀物等,针对不同的脏污应采取不同的措施。若是较薄的氧化膜,经来回操作即可将其清除;氧化膜有一定厚度时,可用汽油配合擦拭布进行清除。对于绝缘油分解形成的沉淀物,可用丙酮加以清洁。清洁完成后,应检查触头光洁、无毛刺等方可投入运行。


        2.2开关触头灼伤或溶化故障检修策略
        分接开关灼伤或溶化故障主要表现为分接开关触头部位发出“吱吱”的放电声响,且电流表的指针会随着异常声响摆动,油温升高。造成这一故障的原因主要是设备的装配存在缺陷引起的,检修方法:可先抽取油样分析气象色谱,进一步明确故障的性质。若为分接开关触头接触不良而引起局部过热则应先测量分接开关触头部位的直流电阻,然后更换新的质量合格的分接开关,需注意的是短路电流会对分接开关造成极大的冲击,因此应使用兆欧表检查触头是否存在断开的现象。若是分接开关的滚轮压力不足,即弹簧压力不足,可先将器身吊出后仔细检查其外观,更换新的弹簧。如果是因触头镀银层的机械强度不达标而引起严重磨损,应先抽取油样进行化验,当闪点下降时将触头更换掉。注意事项:检修时,发现触头严重烧伤时必须将其更换成合格的触头,在调换分接触头的位置时必须先进行该部位直流电阻的测量,并且遵循以下原则:三相电阻必去保持平衡,相差值在2%以下;应多次(10次以上)转动分接开关手柄以将触头表面的油污和氧化膜层等消除,避免接触不良;分接开关触头的箱外指示要与邮箱内部的接头连接保持一致性。
        2.2档位显示故障检修策略
        档位显示故障指分接开关机构无法正确地显示当前的档位。对单台运行的配电变压器,档位显示故障的影响不大,择机停电对内部驱动单元进行检查调整即可;对并联运行的多台配电变压器,档位无法显示可能会造成严重后果。众所周知,变压器并列运行的3个条件分别为变比相等、连接组别相同、阻抗电压相等。分接开关的动作直接影响其中的变比、阻抗电压两个因素,若显示的档位与实际不一致,将会对运维人员产生误导,将变比不同、阻抗电压不同的变压器并列运行。档位相差越多,变压器间产生的环流越大,变比较小的变压器可能会出现过负荷运行的情况,严重时甚至可能导致变压器烧毁。因此,并列运行的配电变压器出现档位显示异常的情况时,应及时处理,消除缺陷。
        2.3主轴扭断故障检修策略
        主轴扭断会对变压器的运行造成极大的影响,导致主变压器跳闸等设备事故,影响整个配网运行的安全性。检修方法:对电气限位装置、机械连接器相关部件进行全面的检查,查看相关设备是否存在松动、倾斜、变形、错位等现象,根据存在的问题给予纠正,设备严重变形则应给予更换。
        2.4开关箱渗油故障检修策略
        在进行油液渗漏故障的检查工作时,相关人员首先应解除配电变压器的所有负荷,保证变压器处在断电的状态当中,然后将开关箱完全吊出,其后,应检查开关箱的渗油位置,并将箱内余留的油液排除干净。此时,便可清晰地观察出开关箱的密封情况,若发现渗漏故障由箱体破损引起,则需要采取粘连、焊接等工艺,将开关箱修补完整。最后,应对开关箱上部密封圈的性能质量进行检查。若发现密封圈存在老化、磨损等问题,需要及时进行更换处理,并旋紧圆盘,再将开关箱放回原位。需要注意的是,若采取焊接工艺实施开关箱的修补工作,相关人员需要做好全面的防火措施,以免引燃油液,埋下更大的事故隐患。
        结语
        配电变压器分接开关可能发生的故障类型多样,但大多可通过规范的操作、到位的检修试验加以避免。电力企业应根据自身情况,根据规程制度制定合理的运行、检修、试验规范并认真执行,保障配电变压器的安全运行。同时,电力企业应制定好应急处置方案,在分接开关发生突发性故障时,能及时、合理应对。
        参考文献
        [1]韩斌,刘玉珍.浅析配电变压器分接开关故障及检修[J].低碳世界,2015(32):33-34.
        [2]刘元利.变压器分接开关的故障分析[J].企业技术开发,2015(12):72-73.
        [3]陶明杰.10kV配电变压器分接开关故障分析及防范措施[J].安徽电力,2015,32(2):4-5.
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