兩起主變有載調(diào)壓開關(guān)異常原因分析及建議措施

陳建東

(廣東電網(wǎng)公司汕頭供電局，廣東汕頭515000)

1 兩英站2號、3號主變有載調(diào)壓開關(guān)異常情況

2011年12月24 日，在對220 kV兩英站2號主變的預(yù)防性試驗中，測試發(fā)現(xiàn)2號主變的220 kV側(cè)回路電阻異常:所有奇數(shù)檔位相間差全部超標(biāo)，所有偶數(shù)檔位相間差全部合格。2012年1月10日，在對220 kV兩英站3號主變的預(yù)防性試驗中，同樣發(fā)現(xiàn)3號主變的220 kV側(cè)回路電阻異常:所有偶數(shù)檔位相間差全部超標(biāo)，所有奇數(shù)檔位相間差全部合格。這兩臺主變的其他預(yù)防性試驗項目測試結(jié)果正常，主變化學(xué)試驗結(jié)果也正常。經(jīng)初步分析，懷疑這兩臺主變的有載調(diào)壓開關(guān)出現(xiàn)異常［1］。

表1是2011年12月兩英站2號主變直流電阻測量數(shù)值，測試結(jié)果為奇數(shù)檔最大相間差超過試驗規(guī)程要求的2%，不合格。

表1 2011年12月兩英站2號主變直流電阻測量結(jié)果

針對試驗發(fā)現(xiàn)的異常情況，2012年3月18日對兩英站2號主變進行有載調(diào)壓開關(guān)吊檢，發(fā)現(xiàn)存在以下問題:

1)弧形板L1、L2只有a側(cè)(奇數(shù)檔)的電流接點有問題，有積炭及過熱引起的發(fā)黑，沒有電流燒痕。L3的a側(cè)(奇數(shù)檔)、b側(cè)(偶數(shù)檔)都有問題，且b側(cè)(偶數(shù)檔)有電流燒痕，如圖1所示。

2)油室電流接點只有L3的b側(cè)(偶數(shù)檔)有問題，有電流燒痕，燒痕中部深度約0．3～0．5 mm，如圖2所示。

3)L3的放電間隙片有放電痕跡，如圖3所示。

從以上描述可看出2號主變的偶數(shù)檔(即b側(cè))的C相(即L3)存在短路電流沖擊的情況。

圖1 弧形板L3的b側(cè)出現(xiàn)電流燒痕

圖2 油室電流接點L3的b側(cè)出現(xiàn)電流燒痕

圖3 L3的放電間隙片出現(xiàn)放電痕跡

表2是2012年1月兩英站3號主變直流電阻測量數(shù)值，測試結(jié)果為偶數(shù)檔最大相間差超過2%，不合格。對表2進行進一步分析，其偶數(shù)檔最大相間差超過2%均是由于C相電阻值偏大造成的。

2012年5月21 日對兩英站3號主變進行有載調(diào)壓開關(guān)吊檢。吊檢結(jié)果發(fā)現(xiàn)3號主變有載調(diào)壓裝置觸頭燒蝕情況與2號主變基本相同。

表2 2012年1月兩英站3號主變直流電阻測量結(jié)果

既然2號、3號主變有載調(diào)壓裝置觸頭燒蝕情況基本相同，為何兩臺主變直流電阻試驗時，2號主變是奇數(shù)檔位不合格，而3號主變是偶數(shù)檔位不合格呢?這是因為:2號主變有載調(diào)壓開關(guān)L1、L2、L3的a側(cè)(奇數(shù)檔)表面有大量積碳導(dǎo)致接觸不良，但積碳程度不同，致使直流電阻試驗時奇數(shù)檔直流電阻不平衡，而L1、L2的b側(cè)(偶數(shù)檔)表面基本沒有積碳，接觸良好;同時L3的b側(cè)(偶數(shù)檔)已被電弧輕微燒結(jié)，所以偶數(shù)檔直流電阻基本平衡，而3號主變有載調(diào)壓開關(guān)L1、L2、L3的a側(cè)(奇數(shù)檔)表面雖有積碳，但尚可點接觸，所以奇數(shù)檔直流電阻平衡;開關(guān)L1、L2的b側(cè)(偶數(shù)檔)表面和2號主變一樣基本沒有積碳，接觸良好，但L3的b側(cè)(偶數(shù)檔)因過熱損壞，接觸不良，導(dǎo)致偶數(shù)檔直流電阻不平衡。

2 兩英站主變運行及故障情況分析

2．1 主變運行情況

220 kV兩英站2號主變投產(chǎn)于2005年4月，3號主變投產(chǎn)于2004年12月，有載調(diào)壓開關(guān)型號為MⅢ600Y－123C－10193WR。該有載調(diào)壓開關(guān)額定運行電流為600 A，短路耐受電流和時間分別為8 000 A及3 s。

220 kV兩英站2號、3號主變均系某公司2004年2月出廠產(chǎn)品。2號主變在安裝后因現(xiàn)場局部放電試驗不合格曾經(jīng)返廠維修。在2號主變投產(chǎn)前，2005年4月3日交接試驗時發(fā)現(xiàn)變壓器直流電阻試驗不合格，各相繞組經(jīng)溫度折算后的電阻值與2005年1月29日出廠的電阻值比較，不平衡系數(shù)差值最高達6．2%，各檔位相間差最高也達5．5%。當(dāng)時經(jīng)廠家人員在變壓器與有載調(diào)壓開關(guān)連接端調(diào)整后，2005年4月9日直流電阻試驗合格。

兩英站在2011年底1號主變投產(chǎn)之前，2號、3號主變一直處于長期重載的情況。2號、3號主變的變高額定電流是472 A，夏峰期和個別重載時段曾經(jīng)短時超過額定負荷，最高電流為480 A左右，沒有超過該有載調(diào)壓的額定電流(600 A)。

兩英站2號、3號主變2006年6月—2011年12月運行時間合計為奇數(shù)檔1 081．5 d，偶數(shù)檔945 d。可看出，兩英站這兩臺主變運行在奇數(shù)檔和偶數(shù)檔的時間基本相同，沒有出現(xiàn)某一檔位運行時間超長的情況。

2．2 近幾年故障情況

2008年和2009年兩英站這兩臺主變的直流電阻測試結(jié)果均正常。因此主要將重點放在2009年—2011年兩英站的運行情況上。在此期間，兩英站2號、3號主變沒有發(fā)生任何內(nèi)部故障，220 kV、10 kV外圍故障對主變也不會造成太大的影響，110 kV側(cè)外圍故障情況如表3所示。

從表3可以看出，2009年—2011年兩英站共發(fā)生4起110 kV線路故障，分析其故障錄波圖，具體詳細情況如表4所示。

表3 2009年—2011年兩英站110 kV故障情況

從這4起故障可以看出，2010年08月18日06時48分，110 kV兩陳I線A相和110 kV兩陳II線線路C相之間的相間故障所產(chǎn)生的沖擊電流最大。查調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)，兩英站2號、3號主變有載調(diào)壓2010年08月18日全天均運行在4檔位置。初步懷疑兩臺主變有載調(diào)壓的C相在當(dāng)時受到短路電流的沖擊，從而使得兩臺主變的有載調(diào)壓的偶數(shù)檔C相出現(xiàn)異常情況。

表4 2009年—2011年兩英站110 kV線路故障詳細情況匯總

3 建議措施

1)根據(jù)兩英站近年來的運行情況，兩英站主變的正常運行電流和短路沖擊電流均沒有超出主變有載調(diào)壓開關(guān)的允許運行范圍，因此初步懷疑兩英站2號、3號主變有載調(diào)壓開關(guān)的部件質(zhì)量存在一定的問題。接下來有必要進一步加強設(shè)備的駐廠監(jiān)造工作。

2)本次事例中，通過對主變預(yù)防性試驗，及時發(fā)現(xiàn)了主變直流電阻異常的情況，并進而在檢修中發(fā)現(xiàn)了主變有載調(diào)壓觸頭燒蝕的情況。因此應(yīng)繼續(xù)重視和加強設(shè)備的預(yù)防性試驗，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時處理。

3)要重視對有載調(diào)壓開關(guān)的運行管理。在出現(xiàn)此類缺陷時，應(yīng)固定檔位運行，并應(yīng)盡快進行處理［2］;在調(diào)壓次數(shù)達到規(guī)定要求后，應(yīng)對有載調(diào)壓開關(guān)進行吊芯檢查;同時應(yīng)結(jié)合變壓器大、小修做好有載調(diào)壓開關(guān)的檢查工作［3］。

4)主變差動范圍內(nèi)的故障對主變的沖擊和損傷是顯而易見的，但往往忽視了在主變外部出現(xiàn)故障時對主變的影響。本事例也可以看出，主變外部故障的穿越電流對主變的部件還是有一定的影響的，在主變外部發(fā)生故障時，應(yīng)做好故障穿越電流的分析。

［1］葛國慶．有載調(diào)壓變壓器分接頭直流電阻異常分析［J］．黑龍江電力技術(shù)，1992，14(3):158 －159．

［2］王德義．有載調(diào)壓變壓器直流電阻分析［J］．湖北電力技術(shù)監(jiān)督，1995(4):12－14．

［3］林志剛．有載調(diào)壓變壓器直流電阻異常分析［J］．江西電力，2003，26(3):6 －7．