黃振立 王衛峰 尤 臻
(阜陽供電公司檢修試驗中心,安徽 阜陽236017)
有載分接開關是電力系統中用來調節電壓和無功的重要設備,也是電力變壓器的重要組件之一。它是一種能在勵磁狀態下變換分接位置的電氣裝置。有載分接開關調壓的基本原理是在變壓器繞組中引出若干分接頭后,通過它在不中斷負載電流的情況下,由一個分接頭切換到另一個分接頭,來改變有效匝數,即改變變壓器的電壓比,從而實現調壓的目的。隨著對電壓合格率要求的提高,有載調壓開關頻繁切換,油質劣化、密封墊老化、檢修維護不當以及切換開關油室內運行環境惡劣等因素,導致有載開關油室中的油滲漏到變壓器本體油箱內,污染變壓器本體油,既影響變壓器的安全運行,又影響對變壓器性能的技術監督,還將帶來變壓器停電試驗和檢修等。
2012年8月10日,黃崗變110kV#1主變有載開關儲油柜油位異常報警,檢修人員現場查看,發現油位計指針處在最高端的位置,此時主變上層油溫為47℃,環境溫度為32℃,該主變型號為SFSZ7-31500/110,1993年9月由合肥金環變壓器廠生產,1993年11月投運。而有載開關是遵義長征電器一廠1993年生產的,型號為 MⅢ350Y-72.5C-10193W。本體油箱與有載調壓油箱防油劣化裝置安裝的是沈陽天工電工設備廠生產的膠囊式儲油柜。
調壓瞬間因有載開關切換開關室中的壓力大于變壓器本體油的壓力,可能會使切換開關室中的油滲漏到變壓器本體油箱內,污染變壓器本體油,引起油色譜分析異常,出現大量的H2和C2H2等變壓器故障特征氣體。為排查原因,消除隱患,檢修人員當日即取變壓器本體油做油色譜試驗。從檢測結果可以看出,乙炔或氫烴含量及其他數據沒有異常,排除變壓器內部有缺陷的可能。試驗數據如表1所示。

表1 #1主變本體油色譜分析 單位:μL/L
從試驗數據來看,故障特征氣體并沒有超過規定的注意值,油中溶解的總烴含量也未達到注意值。色譜分析證明主變本體油無異常。
進一步判斷,可能是上一次給有載開關換油時油加得過多。首先打開有載開關放油閥進行放油,并放至合適的位置,觀察油位確實在下降,由此可判定有載開關顯示的超高油位不是假油位,油位計是完好的。但在運行一段時間后,發現有載開關油位計指針又有所上升。半個月后,油位越來越高,有載開關油位計指針又指向最高端,同時又在有載開關連接的呼吸器處滲出大量的油滴。
有載開關是通過切換開關油室的密封,將變壓器本體的油和有載調壓開關油室里的油隔離,它們的儲油柜也相互隔絕,一個與變壓器本體油箱相通,另一個與有載調壓開關的油室相通。有載開關作為一個單獨的油系統,正常情況下其油室內的油與主變本體絕緣油是不相通的。主變本體油位比有載開關油位要高,兩者之間存在一定壓差,有載開關的油室滲漏時就會使主變本體的油滲到有載開關的油室。有載開關的油位繼續上升,可能是變壓器本體油進入有載切換開關油室造成,初步推斷主變本體油箱與分接開關的切換油室之間存在滲漏。
當分析得知有載開關確實存在滲漏以后,必須對有載開關的內滲情況進行處理,以免有載開關油室內的碳化油不斷滲入變壓器本體而引起其他事故。將主變本體與本體儲油柜之間的閥門關閉,從主變本體油箱的下部放出部分油,使本體油箱內的油位低于切換開關油室絕緣筒上法蘭以下,再將分接開關油室的油放盡,拆除分接開關操作水平傳動軸和分接開關頭蓋,吊出切換開關。用干燥的棉布擦干各分接開關的切換油室內腔表面,并對切換開關室中的油位做好標記,然后檢查各切換開關油室內各密封膠的位置是否適中,并用力矩扳手檢查切換開關室底部排污螺栓等緊固件有無松動現象。檢查絕緣筒外部有無切換開關室內腔變壓器油滲出,察看切換開關室油位是否變化。取出切換開關上法蘭的密封墊,檢查發現拆下的密封墊涂了一層氧化密封膠水,呈硬質,如圖1所示。

圖1 主變切換開關上法蘭密封條
由于密封圈安裝不到位導致其受擠壓不均,造成密封條已經損傷開裂,從而使切換開關油室與本體油箱之間的密封性被破壞,最終變壓器本體油與切換開關油室發生互滲。用事先準備好的密封圈更換上述密封條,回裝分接開關頭和切換開關油室絕緣筒,并確保各密封面密封可靠。重新用干燥的棉布擦干絕緣筒內腔表面的油跡。從變壓器下節油箱放油閥門向本體油箱充入壓力可調的干燥氮氣,調節壓力,發現壓力在0.2~0.4 MPa的過程中,沒有出現滲漏。保持氮氣壓力0.4 MPa約30 min,依然沒有滲漏。至此有載開關切換油室滲油缺陷消除已完成。缺陷處理后,進行色譜跟蹤分析和運行跟蹤觀察,主變絕緣油各組含量沒有異常,運行后觀察分接開關,油位再沒有升高現象。
造成此類缺陷的原因是多方面的:既有分接開關生產廠家因制造工藝而遺留的質量問題,也有變壓器生產廠家組裝不當的因素,還有現場安裝、維護、檢修沒有按照有關規程進行的原因,另外,采用的密封墊因材質問題和本身固有的不足導致密封性能較快失效也是必須考慮的。今后,為避免類似事故的發生,應對有載調壓開關的切換油室與變壓器本體油箱的密封做油密封壓力試驗。
總之,有載分接開關油滲漏的原因不一,在生產實際中必須借助科學有效的方法做出正確判斷,以確保在盡可能短的時間內消除缺陷。
[1]胡海.一起有載開關故障案例分析[J].四川電力技術,2011(4)
[2]方躍杭.變壓器有載分接開關故障原因淺析[J].變壓器,2011(6)
[3]李娟.處理有載調壓開關氣體繼電器氣體的注意事項[J].農村電工,2011(6)
[4]張國棟.變壓器直流電阻不平衡故障處理[J].機電信息,2012(12)
[5]鄭培亮.有載開關瓦斯繼電器頻繁產氣故障處理[J].安徽科技,2010(1)
[6]李大衛.變壓器有載開關故障診斷及處理[J].中國科技博覽,2012(25)