王學軍
摘 要: 在近年來經濟高速發展的背景下,人們生活水平有了顯著的提高,進而對于電能的需求越來越多,也就對維持電力可靠、安全的運行有了更高的技術要求,因此,采取防護措施避免電力故障引發安全事故,提高電力使用的安全系數成為當今電力工作的首要任務。支持電網安全順利運行的主要電氣裝置使變壓器,該設備運行是否安全對電力系統安全平穩的運行有著尤為重要的影響。由此可見,對電力變壓器的各個部件的檢修工作是整個電力系統工作的重中之重,尤其是分接開關,此部件為目前變壓器發生故障的常見原因,有效的檢測該部件是否故障是保證電力系統安全穩定運行的重要基礎。本文將針對變壓器分接開關內容展開論述,詳細的介紹了有關變壓器分接開關的故障檢測技術,為促進電力工作的發展提供重要技術資料。
關鍵詞: 變壓器;分接開關;檢測;調試
變壓器是保證電力系統安全、平穩運行的核心設備之一,對于電力系統各項設施不同工作的開展都具有重大的意義,不僅如此,變壓器在電力系統的發展與建設歷程之中同樣起到了至關重要的作用。因此,應當對當前變壓器在整個電力系統之中如何科學、完善的運行加以重點的研究,即對整個變壓器設備運行的穩定性進行實驗測試,達到探索出合理的措施實現對變壓器設備生產的改良和創新。在實際電力生產過程中,變壓器的分接開關是導致故障的主要變壓器部件,所以還需要注意的是變壓器分接開關的故障是使得當前相關設備故障率不斷上升的一個重要原因,對整個電力系統安全穩定的運行構成了直接威脅,應當加以重視。
當前輸電技術不斷發展,輸送電壓等級不斷提升,電力系統中變壓器的等級以及其實際電力容量也隨之得到不斷的提升,因此,在實際的電力工作過程中對于變壓器等輸電設備的可靠性和技術性的基本標準也在不斷提升。當前電力系統工作需要改進的重點是了解變壓器分接開關相關構造及其工作過程的主要原理。當前我國的電網建設和發展速度在國際上處于領先地位,但是由于人們生活水平的不斷提高、相關行業的用電量不斷增長,對于電網的建設也提出了更高的要求。
變壓器分接開關
電力變壓器無載分接開關是一種能在斷電狀態下變換分接位置的重要電氣裝置。在其工作過程中從變壓器繞組之中牽引出若干個分接頭,在中斷負載的狀態下,由其中一個分接頭轉換至另外一個分接頭,實現改變電力系統有效匝數的效果,進而改變變壓器裝置的電壓比,從而實現調節電壓變化的目標。
變壓器無載分接開關的操作和使用過程中應該滿足以下幾個條件:一:在分接頭切換的過程中沒有電流;二:在分接頭切換的過程中不能發生間接性電弧的狀況。通常為了在系統運行及操作的過程中滿足上述條件,對變壓器無載分接開關進行了詳細的設計即由調壓電路、過渡電路和選擇電路等幾個部分共同組成。在電力系統的電路調壓過程中,變壓器繞組牽引出的分接頭由選擇電路和引線將其分別的連接到不同電路上,由不同的系統組成部分共同作用,進而實現電路輸送電流的調壓功能,保證了電力系統穩定、可靠的工作。
常常見變壓器無載分接開關故障
2.1無載分接開關自身故障
一、無載分接開關的制造質量差,結構不合理、壓力不夠、接觸不可靠,外部字輪位置與內部實際位置不完全一致,引起星形動觸頭位置不完全接觸,錯位的動、靜觸頭使兩抽頭間的絕緣距離變小,并在兩觸頭之間的電勢作用下發生短路或對地短路放電,短路電流很快就把抽頭線圈匝繞壞,甚至導致整個繞組損壞。
二、運行中的變壓器無載分接開關長期浸在高于常溫的油中,特別是偏遠農村的線路長,電壓降大,使分接開關長期處于過負荷狀態中運行,油的老化可能引起分接開關觸頭出現碳化膜和油垢,觸頭發熱后使彈簧壓力降低(特別是觸環中彈簧、由于材料和制造工藝差,使彈性降低很快)或零件變形,分接開關的引線頭與接線螺絲松動等原因未及時處理,使導電部位接觸不良,接觸電阻增大,產生發熱和電弧燒傷,電弧還將產生大量氣體,分解出具有導電性能的碳化物和被熔化的銅微粒,噴涂在箱體、一、二次套管,繞組層間,匝間等處,引起短路燒壞變壓器。
三、部分小水電廠電工對無載分接開關原理不清,又無測量用的工(器)具,在遠離變電所的農村電網中,電壓普遍偏低,小水電廠電工誤將原來無載分接開關從“2”檔調到“1”檔,發現電壓更低時,又將分接開關調到“3”檔位置,由于操作不慎引起分接開關不完全到位或扭斷動觸頭的絕緣軸,斷落的觸頭引起線間或對地短路,最終導致變壓器投入運行時,將高壓三相繞組燒壞。
四、安裝工藝差,對各部位緊固螺栓的檢查不仔細,造成變壓器箱體進水,使分接開關絕緣,繞組絕緣受潮。還有運行維護不到位,沒有嚴格執行好《變壓器運行規程》,多數的變壓器從安裝到燒壞的幾年、十幾年中從沒進行常規維護和污垢的清理,導致變壓器散熱條件差而損壞。
針對這些故障特征可以做出的檢查要點為:(1)檢查交流接觸器在失電過程中是否出現延時或者是卡滯現象,保證順序開關能夠按照正確的順序執行命令。檢查交流接觸器的鐵芯,清理其中的油污,若無法清除,及時更換。調整順序開關的順序或者改進電氣的控制回路,保障逐級控制可以順利進行分接變換。(2)檢查分接開關處是否存在滲漏點,如果發現存在滲油現象,抽出芯體,抽盡油室中的絕緣油,對絕緣護筒的內壁、分接引線的螺栓和轉軸等部位進行漏油檢查,最后要進行密封處理。(3)檢查其是否會有懸浮電位放電的現象,然后檢查連線的是否有斷裂或者是接觸不良的現象,保證分接開關處的電位正常。(4)檢查分解選擇器產生變性的原因,發現問題可以及時更換新的轉軸,確保其正常運轉。
2.2其他部件引發的故障
由于其他裝置設備零件引發的無載分接開關故障也是不容忽視的。在檢查分接開關故障的過程中,首先需要明確故障特征,比如電動機的拒動狀況、電動操作過程中空氣開關是否閉合、變壓器電動機的分接交換方向等。此外,自身零部件故障而引發的問題還包括變壓器的儲能零件失靈、變壓器內部總烴含量超標等,這些零件如果控制不當就會對分接開關的順利運行產生不良影響。解決此類狀況首先應當對電源進行檢查,重點檢查內部三相電源工作狀況,查看接觸點的接觸狀況。其次,應當檢查手動控制回路的程序是否正確,在消除存在的零件問題后對變壓器無載分接開關進行直流電阻測驗,最后,應當重點檢查電動機指示位置與變壓器無載分接開關的位置是否正確,確保變壓器無載分接開關時刻處于最佳的工作狀態中,避免外界的不利因素對其正常運行產生影響。分析配電變壓器運行的起始功率負荷、變壓器內部的通風條件及其散熱條件,確定變壓器的配電過載范圍,保證變壓器安全穩定的運行,靈活的設置變壓器運行方式,確保變壓設備可以得到效率最高的使用。綜上所述,在變壓器無載分接開關運行和調試的過程之中對常見故障進行處理和檢查,是電力工作至關重要的一節,應當給予高度重視,可以有效避免故障引發事故的進一步擴大,并且可以從根本上保證電力系統相關部件從始至終都處在最佳工作狀態中。
分接開關的有關調試
對變壓器的無載分接開關進行調試之前需要進行相應的干燥處理工作,一般的情況下干燥周期是兩天,調試的溫度保持在 95-105℃之間。在調試設備完整狀態下,在真空狀態下對變壓器進行干燥處理,進行干燥處理時應拆掉變壓器的電容器,以免發生意外事故。進行干燥處理后,還需要進行工頻耐壓試驗。在調試變壓器時,還要注意變壓器內部油柜中的油質,對其進行定期檢查,保證絕緣油油質的耐壓可以維持在30kV以上。當無載分接開關調試完畢后,要使用現有測量設備精確的測量各檔位置的直流電阻,做好測量紀錄,并與運行檔的直流電阻值進行對比。 在分接開關各項測試合格全部后,其所在變壓器的位置就不需要再重新進行切換了。
隨著我國各個電力企業的不斷發展,國家電網結構已經基本優化配置,供電的量與質也有了很大的提升,在此背景下,變壓器的安全平穩的運行顯得尤為重要,所以,針對變壓器分接開關常見故障進行檢查和調試,有效的對電力變壓器分接開關的故障進行控制,才能保證電網穩定的輸送電量,才能為國家和社會創造更大的經濟價值。■
參考文獻
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