有載調(diào)壓開關(guān)電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)故障分析處理

王 成，李軼歐

（1.國網(wǎng)江西省電力公司培訓(xùn)中心，江西南昌 330032，2.國網(wǎng)南昌供電公司，江西南昌 330006）

0 引言

有載調(diào)壓開關(guān)是變壓器的重要組成部分，當(dāng)電網(wǎng)電壓隨工作狀況的不同而發(fā)生變化時(shí)，有載調(diào)壓開關(guān)可以按照負(fù)載的大小進(jìn)行調(diào)壓，提高供電質(zhì)量。

電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)作為有載調(diào)壓開關(guān)的主要部件，是有載調(diào)壓開關(guān)執(zhí)行調(diào)壓任務(wù)時(shí)提供動(dòng)力保障的“動(dòng)力源”，只有保證電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的正常工作，才能使有載調(diào)壓開關(guān)的工作可靠，才能為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。在運(yùn)行中，電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)難免出現(xiàn)故障，其中有些故障是制造廠的質(zhì)量問題，有些則是由于預(yù)防維護(hù)不到位而出現(xiàn)的故障。如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除，就會(huì)造成變壓器不能正常調(diào)壓，給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行造成較大隱患，可能造成嚴(yán)重后果，影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

1 艾湖變電站基本情況

艾湖變電站位于高新開發(fā)區(qū)，2003年6月2日動(dòng)工建設(shè)，2004年9月8日正式投產(chǎn)運(yùn)行。該變電站有220 kV有載調(diào)壓變壓器2臺(tái)，額定容量共300 MVA。接線方式為：220 kV兩回，為單母接線方式；110 kV六回，采用雙母分段運(yùn)行方式；10 kV出線21回，為單母分段運(yùn)行方式。該站作為高新開發(fā)區(qū)的主要供電電源點(diǎn)，已安全運(yùn)行時(shí)間11年。

本次故障為該變電站1號(hào)主變有載調(diào)壓開關(guān)電動(dòng)操作失靈。在操作中，有載調(diào)壓開關(guān)既不能進(jìn)行電動(dòng)升擋操作，也不能電動(dòng)降擋操作，但手動(dòng)操作正常。

該變壓器有載調(diào)壓開關(guān)曾經(jīng)發(fā)生過類似故障，當(dāng)時(shí)導(dǎo)致故障發(fā)生的原因是由于操作機(jī)構(gòu)箱輸出傳動(dòng)連桿與機(jī)構(gòu)箱體外殼結(jié)合部位密封不嚴(yán)，雨水由此進(jìn)入機(jī)構(gòu)箱，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸進(jìn)水，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸發(fā)生嚴(yán)重繡死。經(jīng)更換轉(zhuǎn)軸處理后，有載調(diào)壓開關(guān)電動(dòng)操作恢復(fù)正常。

2 現(xiàn)場勘查情況

對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行了全面勘查。

2.1 機(jī)構(gòu)箱外觀

機(jī)構(gòu)箱外殼完好，防銹漆完好，無銹蝕情況。

機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部環(huán)境干凈（見圖1），無積水痕跡（近段時(shí)間本地天氣情況良好，無大雨等惡劣天氣）。機(jī)構(gòu)箱傳動(dòng)連桿與機(jī)構(gòu)箱體外殼結(jié)合部位未發(fā)現(xiàn)有漏水痕跡（如圖2箭頭所指處）。

圖1 機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部環(huán)境狀況

圖2 傳動(dòng)連桿與箱體結(jié)合密封情況

機(jī)構(gòu)箱箱體四周密封條完好，正門的上部發(fā)現(xiàn)有少量銹漬、水流痕跡（見圖3圓圈所示）。

圖3 箱體正門水流痕跡

2.2 控制回路測量

1）輔助回路電壓為220 V左右，電壓正常。進(jìn)行就地升擋、降擋操作，升擋控制接觸器與降擋控制接觸器均能正常吸合；

2）主回路：電源電壓380 V左右，接觸器電源側(cè)電壓380 V左右，接觸器負(fù)載側(cè)（電機(jī)側(cè)）電壓360 V左右，三相線電壓平衡。三相對(duì)地電壓220 V左右；

3）電動(dòng)機(jī)繞組直流電阻：在斷電情況下，測得電動(dòng)機(jī)三相繞組的阻值分別為92.2Ω、92.3Ω、92.4Ω，三相基本平衡。

3 故障分析

根據(jù)現(xiàn)場勘查結(jié)果，對(duì)故障發(fā)生的可能原因分析如下：

1）由于接觸器前后（電源側(cè)與負(fù)載側(cè)）存在一定的壓差，懷疑可能是交流接觸器的主觸頭有氧化銹蝕情況發(fā)生，導(dǎo)致觸頭接觸不良，電阻加大而出現(xiàn)分壓現(xiàn)象。但考慮到升擋、降擋均有降壓發(fā)生，且降壓幅度相同，兩個(gè)接觸器均同時(shí)氧化，而且氧化程度一致的可能性微乎其微。所以，排除接觸器主觸頭氧化接觸不良的可能性。

2）電動(dòng)機(jī)三相繞組的阻值分別為92.2Ω、92.3Ω、92.4Ω，且基本平衡，所以，電動(dòng)機(jī)繞組不存在短路、斷路等情況。

3）機(jī)構(gòu)箱內(nèi)干凈無積水痕跡，傳動(dòng)連桿與機(jī)構(gòu)箱體外殼結(jié)合處無漏水情況，但機(jī)構(gòu)箱正門上有輕微漏水的痕跡。可能有雨水從正門上部進(jìn)入機(jī)構(gòu)箱，雖然進(jìn)水量較小，不至于積水導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)直接進(jìn)水，但可致機(jī)構(gòu)箱內(nèi)濕度增加，潮氣嚴(yán)重。加之該電動(dòng)機(jī)以前解體維修過，電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)軸處的密封性可能降低，使潮氣或潮氣凝結(jié)水由此進(jìn)入轉(zhuǎn)軸，從而使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸再次發(fā)生嚴(yán)重銹蝕而使轉(zhuǎn)軸銹死情況的發(fā)生可能性非常大。另外，由于正常運(yùn)行時(shí)該變壓器的負(fù)荷比較穩(wěn)定，變壓器的調(diào)壓頻率不很高，電動(dòng)機(jī)可能時(shí)常處于靜止?fàn)顟B(tài)，其轉(zhuǎn)軸長期處于同一位置不變，則進(jìn)一步加大了轉(zhuǎn)軸銹死的可能性。

綜上分析，判定故障原因是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸發(fā)生嚴(yán)重銹蝕引起。

4 故障的確定與處理

基于故障分析，現(xiàn)場松開電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)皮帶，拆下電動(dòng)機(jī)并試轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸不能轉(zhuǎn)動(dòng)，從而進(jìn)一步證實(shí)前面的分析正確，該故障是由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸銹死。檢修方案對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行解體檢修。

對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行解體后發(fā)現(xiàn)該電機(jī)轉(zhuǎn)軸已嚴(yán)重銹蝕，如圖4所示。

圖4 電動(dòng)機(jī)軸承銹蝕情況

對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行除銹處理并更換軸承后裝復(fù)。有載調(diào)壓開關(guān)操作正常，故障排除。

5 結(jié)束語

鑒于本次故障為該變壓器有載調(diào)壓開關(guān)電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的第二次發(fā)生同類故障，為減少同類故障再次發(fā)生的可能性。根據(jù)前面的勘驗(yàn)情況及分析結(jié)論，特提出如下建議：

1）加強(qiáng)對(duì)有載調(diào)壓開關(guān)操作機(jī)構(gòu)箱的日常巡視與維護(hù)，確保機(jī)構(gòu)箱各密封部位的密封良好，防止雨水滲漏，保持機(jī)構(gòu)箱內(nèi)整潔、干燥，特別是梅雨季節(jié)，加強(qiáng)對(duì)機(jī)構(gòu)箱潮氣凝結(jié)情況的關(guān)注度；

2）對(duì)處于濕度較大的環(huán)境中運(yùn)行的機(jī)構(gòu)箱，考慮加裝除濕裝置，以保持機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部的干燥，減少潮氣凝結(jié)水集聚的概率；

3）對(duì)運(yùn)行比較穩(wěn)定、調(diào)壓操作不頻繁的調(diào)壓開關(guān)，在不影響電網(wǎng)安全運(yùn)行的情況下，適時(shí)盤動(dòng)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的電動(dòng)機(jī)，減少電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸保持在同一位置的時(shí)間，通過部件之間地摩擦減緩電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸銹蝕速度。

[1]陳潤穎，毛學(xué)鋒.變電設(shè)備故障診斷及分析[M].北京：中國電力出版社，2013.

[2]劉瑋，張巍.一起組合式有載分接開關(guān)故障分析[J].變壓器，2006（10）.