電力變壓器分接開關故障檢測與調試

余 濤

（深圳市華西安裝工程有限公司，廣東 深圳 518035 ）

電力變壓器分接開關故障檢測與調試

余 濤

（深圳市華西安裝工程有限公司，廣東 深圳 518035 ）

只要保證規范、有序的安裝變壓器,達到相關安裝質量標準,許多停電,漏電、爆炸等事故就不會發生。本文結合了作者在有關電力變壓器安裝工程一些體會,分析了電力變壓器分接開關故障的檢測與調試心得。

分接開關；故障分析；檢測；調試

電力變壓器作為變電站的心臟設備，在供電系統中起著核心的作用。它的施工質量優劣，將直接影響到供電系統的安全可靠運行，在安裝調試過程中應特別加以重視。據有關資料統計，電力變壓器中因調壓分接開關的故障導致電力變壓器損壞的約占25%左右。下文探討電力變壓器分接開關運行中易發生的異常情況和故障，并提出處理的方法及其檢測與調試。

1 電力變壓器的調壓裝置檢查應遵守的規定

無載調壓切換裝置各分接點與線圈的連接應緊固正確；各分接頭應清潔，且接觸緊密，引力良好；所有接觸到的部分，用規格為0.OSmm x lOmm塞尺檢查，應塞不進去；轉動接點應正確地停留在各個位置上，且與指示器所指位置一致；切換裝置的拉桿、分接頭凸輪、小軸、銷子等應完整無損；轉動盤應動作靈活、密封良好。

有載調壓切換裝置的選擇開關、范圍開關應接觸良好，分接引線應連接正確、牢固，切換開關部分密封良好。必要時抽出切換開關芯子進行檢查。

有載調壓切換開關的安裝。通常主要部件在制造廠已與變壓器裝配在一起，安裝時只需進行檢查和動作試驗。如果需要進行安裝應按制造廠說明書進行，并應符合下列要求：

傳動機構:(包括操動機構、電動機、傳動齒輪和杠桿)應固定牢靠，連接位置正確，且操作靈活，無卡阻現象；傳動機構的摩擦部分應涂以適合當地氣候條件的潤滑脂。

切換開關的觸頭及銅編織線應完整無損，且接觸良好；其限流電阻應完整，無斷裂現象。

切換裝置的工作順序應符合產品出廠要求；切換裝置在極限位置時，其機械聯鎖與極限開關的電氣聯鎖動作應正確。

位置指示器應動作正常，指示正確。

切換開關油箱內應清潔，油箱應做密封試驗且密封良好；注人油箱中的絕緣油，其絕緣強度應符合產品的技術要求。

2 運行故障分析處理

變壓器調壓分接開關運行故障分析處理見表1。

3 檢測步驟

3.1 分接開關的檢測步驟如下

外觀檢查→測量絕緣電阻→絕緣油取樣化驗→測變壓器油溫→測量直流電阻①→變壓器放電→測量直流電阻②→變壓器放電→測量直流電阻③→①②③值驗算校核→工頻耐壓試驗→填寫紀錄

測量絕緣通常采用兆歐表實測;絕緣油需取樣化驗試驗；測量分接開關的直流電阻，一般變壓器可用惠斯頓電橋測量，容量大的變壓器，可用雙臂電橋測量。

表1

測量直流電阻時，應將連接導線截面選大些，導線接觸必須良好。測量完畢應先停檢流計，再停電池開關，以防燒壞電橋。倒換測試線時，必須先將變壓器線圈放電，以防人身觸電。

3.2 電阻值計算

由于測得的電阻值與油溫有很大關系，所以測試時要記錄上層油溫，并進行換算(通常換算為20℃的數值)：R20=(T+20/T+ta)×Ra

式中：R20——換算為20℃時的電阻值；ta——測量時變壓器上層油溫；Ra-溫度為ta時測得的電阻值；T——系數(銅——235，鋁——228)。測量后，三相電阻值相差不得超過2%，計算公式為：

式中：RD最大電阻值；Rc—最小電阻值

測量結果還應參考歷次測試數據進行校核。因此，測量后的所有技術參數應認真校核，填寫記錄存檔。

3.3 有載分接開關的主要性能指標

有載分接開關除按上述檢測步驟外，還應參照生產廠供的使用說明書和隨機技術資料，對控制裝置、傳動機構、機械聯鎖、位置指示器等進行檢查實測，并作模擬假動作試驗。

有載分接開關在檢測中應滿足的主要技術性能指標如下：

觸頭的接觸壓力整定在1士10% kg范圍內; 觸頭的接觸電阻不大于500μΩ; 開關各部位工頻耐壓試驗，1min絕緣不擊穿，閃絡或局部發熱等絕緣強度明顯下降的現象; 開關導電部分對變壓器油的升溫不超過20℃;開關的負荷切換能力至少有2×104次; 開關的機械壽命至少有20×104次; 開關配專用的試驗蓋后，經0.6MPa, 24h后，壓力不低于0.4MPa的密封試驗，無滲漏現象。

4 檢修調試

4.1 無載分接開關的檢修調試

檢修分接開關的內部，必須進行變壓器吊芯，而調壓切換裝置吊出檢修調整時暴露在空氣中的時間應符合下表規定。

調壓切換裝置露空時間

吊芯前應將油箱中的油放出一部分。利用起重機械慢慢地將變壓器端蓋吊起一定高度，再用方木或其他物品支撐在箱體上。

檢查觸頭與引線，觸柱與絕緣膠木是否有松動，動、靜觸頭壓力是否足夠，壓力應均勻、過小壓力的應更換彈簧。對非運動檔，可以反復轉動分接開關，然后觀察是否有摩擦痕跡。

檢查分接開關的動靜觸頭有無發熱、變色、變形、放電灼損痕跡，觸點碳化，油垢積聚等現象。如經過修整仍不能達到質量標準的，必須換新的。

更換新的分接開關后，應認真檢查分接開關所接的引線位置是否正確、鎖定位螺栓是否到位。再擰緊法蘭和3個密封螺絲，模擬動作各檔位5次以上，以消除動、靜觸頭上的氧化膜，觸點的指示位置與實際位置是否一致。再按檢測步驟進行，實測各項技術數據并與安裝更換前的技術資料比較。

分接開關向外滲油，若是耐油膠墊老化所致，應將其更換;若是法蘭盤不緊或轉動處向外滲油，視情況進行處理。分接開關絕緣部分受潮后，必須取下烘干處理，干燥時間48h,溫度100℃士5℃后進行耐壓試驗。

高壓引線有斷裂或燒熔時，應檢查相間及線間的絕緣距離和對地距離，并根據情況加強絕緣和距離調整，對引線進行修復整理。將所有缺陷處理完畢后，用雙臂電橋測量無載分接開關各個位置的接觸電阻，它們應小于500μΩ。用2500V兆歐表測量觸點之間的絕緣電阻值，6～IOkV分接開關大于100kΩ,35kV分接開關應大于200MΩ。

分接開關在組裝和調試完畢后，再用雙臂電橋依次測量各檔位置的直流電阻值，(也可用變壓器變比誤差測試儀測試)，并做好紀錄，注意一定要將運行檔的直流電阻值放在最后測量。測試合格后，不要再切換分接開關位置。

4.2 有載分接開關的檢修調試

有載開關的安裝前應進行干燥處理，時間為48h,溫度為100℃士5℃。干燥處理最好在真空下進行，干燥時應將電容器拆去，干燥后應做工頻耐壓試驗。運行中應定期檢查變壓器油質，要求油質耐壓維持在30kV以上。

要求開關切換操作5000次，或油的耐壓值低于25kV，閃點低于125℃時需要換新油。換油的方法是，在出油閥口塞緊一根長度大于5OOmm的塑料管或橡皮管，利用虹吸原理，把開關體內的變壓器油全部吸出，然后注放新的變壓器油。在不能停換油的情況下，可打開開關頂蓋，在吸出的同時慢慢地注人新的變壓器油，進行交換，使油平面始終不變，即可完成換油工作。

開關切換操作2×104次后，應進行檢修。檢修時，要用油洗凈開關各部分。檢修內容主要有:

檢查開關的轉動是否靈活，開關各緊固零件是否松動，如有松動，應予緊固。

檢查動靜觸頭燒損和磨損的情況，如僅僅是燒毛可以予以修光，使接觸電阻在允許范圍內即可。如動靜觸頭單邊燒損超過3mm，則應予以調換。

檢查蝸輪減速機構是否靈活、蝸輪磨損是否嚴重而影響傳動。

檢查動觸頭支架上電阻絲盤上電阻是否有過熱而燒損現象，測量其直流電阻，與出廠數據比較，是否正常。

檢查拔槽件和槽輪的圓弧面有無“打毛”現象，如有應予以修光。拔槽件之間的間隙應保持0.2mm。

檢查主彈簧和觸頭彈簧是否良好。有載分接開關的調壓控制器及其他附件的檢修應根據不同的種類和不同的生產廠家產品說明、維護使用說明書進行檢修調試。

結束語

隨著電力系統的發展,電力網絡的規模也日益擴大，電力設備的可能故障會引發巨大的經濟損失和不良的社會影響，這就給供電質量提出了更高的要求和前所未有的挑戰。而變壓器有載分接開關故障在這些故障中更是占了很大的一部分比例，所以對變壓器故障監測可以保證電力系統的質量，同時對電力設備與系統的安全、可靠、經濟與穩定運行提供了可靠的保障。因此，必須加強對分接開關的選型、運輸、安裝、調試、驗收、運行維護、檢修的全過程管理，從而促進生產。

[1]周小雄，任士焱，張智杰.變壓器的故障分析系統.儀器儀表學報，2002-12-30.

[2]張帆，劉志寧.變壓器出現鐵心兩點接地故障原因分析.電力學報，2003-09-30.

[3]楊忠國.一起變壓器異常聲音的故障分析.農村電工，2005-05-06.

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