一起有載開關故障案例分析

胡 海

(德陽電業局，四川 德陽 618000)

0 簡介

有載調壓變壓器的直流電阻數據分布有很強的規律性，當直流電阻不合格時，可以根據數據的分布規律準確定位故障點，判斷故障性質，為檢修決策提供恰當的建議，從而提高檢修的針對性和可靠性。

1 試驗結果及分析

1.1 修前試驗及分析

2011年3月26日，在對某局某變電站Ⅲ號主變壓器進行大修前的高壓試驗中，發現主變壓器高壓繞組本體直流電阻不合格，數據呈現出表1的變化規律。

表1 高壓繞組直流電阻數據

從高壓繞組數據中可以看出高壓C相繞組直流電阻雙數擋偏大。根據高壓繞組和有載開關的結構，可以畫出有載開關的電路圖，如圖1。由于所有奇數擋直流電阻正常，所以，主繞組和極性轉換開關正常，所有雙數擋C相電阻偏大，從原理圖上可以看出故障應該在有載分接開關上與偶數檔相關的電路部分，共有4個區域，分別是:分解選擇器觸橋(區域1)、輸出環和引線相連接部分(區域2)、抽出式引線部分(區域3)、切換開關動靜觸頭部分(區域4)。

1.2 吊罩后試驗與分析

吊罩后對有載開關回路進行分解測試，結果如表2。R2－W2為2分接至切換開關筒壁抽出式引線部分的電阻。由于這部分電阻三相都很小，不足1 mΩ，而C相偶數擋比A、B兩相至少大7.6 mΩ，因此，故障不會在這個區域，只有可能在切換開關的觸頭部分。對切換開關進行測試，結果見表3。從測試結果可以看出C相雙數擋接觸電阻嚴重超標，遠遠超過標準要的500 μΩ。

將切換開關解體檢修，發現切換開關并未配置主觸頭，主通斷觸頭嚴重燒損。由于沒有主觸頭，因此高壓繞組電流僅靠主通斷觸頭通流。從圖2切換開關的變換程序可以看出，在步驟(3)時，主通斷觸頭K1斷開，產生電弧，該電弧在電流第一個零位熄滅［1］，K1斷口處恢復電壓 Uk1=IR.主通斷觸頭 K1在經過反復切換后被燒損。

圖1 M型有載開關原理圖

圖2 M型切換開關的變換程序

表2 直流電阻數據分解測試結果

表3 切換開關接觸電阻測試結果

吊罩前高壓C相繞組雙數擋直流電阻平均比A、B兩相繞組大10多個毫歐，與吊罩后切換開關的測試結果不吻合，這是由于主通斷觸頭燒損后，表面粗糙，接觸電阻本身就存在較大的隨機性，每次測試結果都不一致。另外，吊罩前，觸頭在油中，閉合時觸頭間存在一層油膜，油膜會使測試結果偏大。

1.3 修后試驗結果

切換開關經過處理后，重新進行檢查測試，切換開關測試結果見表4，高壓繞組測試結果見表5，從修后試驗可以看出，經過處理后，有載開關恢復正常。

表4 修后切換開關接觸電阻測試結果

表5 修后高壓繞組直流電阻數據

2 結語

(1)由于切換開關的主通斷觸頭在開斷電流時產生放電，因此，主通斷觸頭并不是通流的理想選擇。雖然經過處理后有載開關恢復正常，但在經過反復切換后，主通斷觸頭仍然會被燒損，接觸電阻增大，引起觸頭發熱，影響變壓器安全運行。

(2)某些廠家早期的切換開關存在減配主觸頭的情況，為了讓變壓器長期安全穩定運行，在條件許可時，應加裝主觸頭。

［1]陳敢峰.變壓器分接開關實用技術［M］.北京:中國水利水電出版社，2002.