赵峰，李东
国网山东省电力公司聊城供电公司 252000
摘要：在主变安装或检修过程中，分接开关有时由于检修前没有详细作好拆卸记录和记号，装复时无所依循，常常张冠李戴，因分接开关的动触头没能放回原始位置而导致总装后的主变直流电阻和电压比出现不平衡，给大修增加许多困难，甚至影响送电时间因此快速判断、调整好分接开关的位置是至关重要的。本文对这一现象的处理方法进行浅析。
关键词:变压器;分接开关;错位;调整
公司某220kV变电站配有2台220kV240MVA的主变压器(以下简称主变),供地区负荷。两台主变并联运行,其中1号主变型号为OSFPS7—240000/220,西安变压器厂1991年制造生产,同年12月投入运行,电压等级为220/110/35自耦变压器,中性点直接接地。
1.异常现象简述
2020年4月7日16点45分2号主变加入运行后,运行方式为1、2号主变并列运行,当值发现1号主变负荷大于2号主变30GVA左右。二次检修人员对有关线路进行检查,发现110kV母线侧二次电压A、B两相电压为59V,C相电压为61V,经对110kV相电压实际测量,C相电压高于A、B相近2kV,确定C相电压有问题。由于4月6日对220kV侧分接开关进行调整,所以C相分接头错位引起三相电压不平衡的可疑性大,决定4月8日申请1号主变撤运,对分接开关进行复查。
检修人员到达现场后，根据现场情况，仔细检查该主变压器外部各部件均无机械损伤，然后试验人员对有载分接开关实施诊断性试验，试验项目有：高压侧中性点的绝缘电阻和有载分接开关特性试验。测量高压侧中性点对地绝缘电阻值超过100MΩ，数据合格，绝缘性能良好，由此可以判断变压器绕组线圈主体部分完好，没有受到损伤
2.分接开关吊芯检查及处理
检修人员打开有载分接开关盖板后，发现油呈黑色。将有载分接开关吊芯检查，发现过渡电阻的连接部位烧损，并且周围有黑色放电痕迹，连接部位已经断开，将油抽尽后，发现油箱底部沉淀着大量游离碳。造成这一现象可能的原因：一是有载分接开关运行年龄过长及操作次数过多，加上频繁切换损耗，还未达到检修期时过渡电阻焊接处就出现老化现象；二是有载分接开关过渡电阻连接处焊接不合格、本身质量不良或家族性缺陷，导致接触不良，加上长时间运行老化，在此次切换过程中局部放电导致其烧断。检修人员清洗并处理各连接部位，再更换全部有载分接开关过渡引线及连接片，测得的过渡电阻均合格，再仔细检查过渡触头磨损情况及其他元器件是否损坏。所有元器件均正常合格。检修人员清洗有载分接开关箱体，清除油箱底部沉淀物、焦炭、杂质等，并仔细检查有载分接开关的静触头各部件，均无异常，用合格的变压器油冲洗有载分接开关油箱和油枕。再将有载分接开关吊装归位再注入合格的变压器油。
3.分接开关错位的检查和一般处理
3.1分接开关结构和错位原因
变电站变压器一般使用的无载调压分接开关共有五档,每档依次递增或递减额定电压的2.5%,从低到高成一阶梯型。这种分接开关是由6根定触柱和1个动触环组成。定触柱排列成一圆形,各柱分别标为A2、A3、A4、A5、A6、A7,并与变压器高压线圈的抽头A2、A3、A4、A5、A6、A7,一一对应联结其动触环通过传动杆与油箱顶盖上的手柄罩联结,当手动手柄罩带动传动杆转动动触环时,即可改变其抽头联结。手柄罩上有一三角形指针用以指示标在法兰盘填座上的档位。此分接开关为单相调档,其传动杆顶上的销键,与本相的手柄罩相配,如发生与另一相互相调换,虽手柄罩仍能戴在传动杆上,但其指示档位因手柄罩内的销槽位置不一致,而使指示发生改变。因此,当传动杆或手柄罩换错,就会引起错位:或法兰盘填座装反120或240时,也会引起错位。但主要是前者。错位时,可能是错开一、二档,甚至四、五档,这要由销键与销槽配合错位的多少而定。
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分接开关简单示意图
3.2调整处理步骤和注意事项
3.2.1试验操作步骤
当测量直流电阻发现各档的电阻变化规律不是递增或递减,而是时高时低错乱排列时,即可判断其档位错乱。此时,首先应测准各相线圈各档的直流电阻值。如无中性点引出的,可先固定A相在某一档位置不变,依次变动B相的档位,在A、B相间测出各档的直流电阻值(包括空档的直流电阻)。此时,因B相各档的阻值都同时加入一A相的等量电阻,所以,在AB相间测出的各档直流电阻变化的情况,即是B相各档的变化。因此,即可作为B相各档的直流电阻变化情况及相对数值。然后固定B相测出A相各档的直流电阻变化情况及相对数值。再依此法测出C相各档的直流电阻变化情况及相对数值,并将所测各相电阻值,依原档次序排列成一圆图。例如一台变压器的直流电阻数值,固定B相档位,测得各档AB线间电阻值。然后以其中电阻值最大的一档(0.130Ω)定为I档(I档匝数最多,电阻最大),并以次为准,在图3上反时针旋转依次定出I、II、III、IV、V各档,则其各档位变化与相应的电阻变化即符合正常规律。根据测量数据便知道错移多少档位。然后,将手柄罩取下并翻转向上,拧下帽内固紧定位盘的定位螺钉,拨动定位盘,调整到使手柄罩指针指示位置或拧下定位螺钉后,仍将手柄罩盖在传动杆上,此时,定位盘的销槽卡于传动杆的销键上,只要轻轻转动手柄罩,手柄罩便与定位盘发生位移,待调到指针指示为正确档位时为止(要注意传动杆不能跟着转动,操作时稍微注意一下即可做到。否则,使档位又发生变动)。此时,再取下手柄罩,将定位盘的固定螺钉固紧,调整即告完成。各相调整后,复测直流电阻,应是三相平衡,并符合档位增减的变化规律。否则,调整中可能有误,应查明原因,重新调整。
3.2.2试验操作注意事项
(1)如果传动杆插偏,则无论怎样变动手柄罩,分级开关位置不变,直流电阻不变,则只有重新插传动杆,使其插入销内,并测得各档直流电阻发生变化并且符合规律为止。
(2)当出现各相的最大值直流电阻互差较大时,则以最大的值为准。明显较小的相,则可能其真正的最大值还在空档。所以,测量各档直流电阻应包括空档(空档并非脱空,其值正常时与第III档相同)。误将II档当作I档时,则使I档(最大值档)变成空档。测量空档后,最大值即使错位在空档时,也能正确调整。另外,当测量空档后,会出现两个相同的数值,即空档与第III档的直流电阻值相同,因此,要注意如是III档,则与其II和IV档都只差一档的电阻变化;如是空档则其与相邻的I档和V档却各差一档和两档的电阻变化。掌握这一特点后,也就不难分辨出究竟属于哪档。在确定了III档和空档之后,依反时针方向也可确定出各档的正确档位,再按上述方法进行调整。
4.预控措施及应对策略
这次故障的及时发现和处理,避免了重大事故的发生,从中运维人员要吸取教训。以后的工作中运维检修人员要认真对待无载开关调节后的直流电阻试验,测试数据不但要与出厂数值相对照,还要对三相的电阻值进行比较,以判断档位是否正确。在调分接开关时,要记住所调位置,并观看指示器变动位置。为此聊城公司特制定以下措施贯彻执行:
(1)主变进行分接开关调整时,由调控值班人员进行。现场处理分接开关乱挡故障后,一定要再次测量电压比或直流电阻,其值应和原始正确值一致
(2)现场检修人员在检查分接开关触头情况时,应记准动触头的原始位置。转动后,应使之恢复。合罩前,应仔细检查无误,且保持三相处于同一位置。分接开关调整后,检修人员除进行直流电阻测量外,还必须进行变比测量。
(3)35～220kV主变无载分接开关在查找确定乱挡故障时,优先采用电压比法，调档位后,要进行直流电阻测量,误差应和出厂值和原测试记录进行比较,不应以2%为依据。应以不出现明显变化为准。
参考文献
[1]张德明.变压器分接开关选型与使用[M].中国电力出版社,2006.4.
[2]DL/T574-1995.有载分接开关运行维护导则[S].
[3]帅军庆，张丽英，张启平，邓永辉，等.电网设备状态检修[M].北京:中国电力出版社,2012.