一起主變有載分接開關故障引起直流電阻異常的分析及處理

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(德陽供電公司，四川 德陽 618000)

1 情況概述

2017年5月，對110kV某變電站1號主變進行C類檢修時，發現主變高壓繞組直流電阻異常，試驗數據如表1所示。根據《輸變電設備狀態檢修試驗規程》，1.6MVA以上的變壓器相電阻不平衡率不應大于2%[1]，表1中奇數檔位直流電阻不平衡率均嚴重超標。

2 原因分析

從主變直流電阻數據表1中可以看出，所有偶數檔直流電阻正常，奇數檔的直流電阻相間互差較大，并且互差不合格的檔位都是由于高壓C相繞組直流電阻偏大引起。當主變主繞組的直流電阻存在缺陷時，在每一個檔位都會有反映，因此只有當有載分接開關上與奇數檔相關的電路部分存在缺陷時，才會導致奇數檔直流電阻不合格。

表1 高壓繞組直流電阻數據

有載分接開關工作原理圖如圖1所示[2]。在有載分接開關上與奇數檔相關的電路部分，有四個區域，分別是：切換開關動靜觸頭部分(區域1)、抽出式引線部分(區域2)、輸出環和引線相連接部分(區域3)和分接選擇器觸橋(區域4)。對于區域1可以對有載分接開關吊芯進行檢查，其他區域須對主變吊罩才能檢查。

3 檢查處理

該主變有載分接開關為M型，是長征電器一廠1993的設備，型號為ZY1A-Ⅲ500/60C±8。由于已投運20多年，懷疑有載分接開關出現問題導致直流電阻異常，于是對有載分接開關進行吊芯檢查。

切換開關吊出后，對絕緣筒內壁聯結觸頭，切換開關的動、靜觸頭進行檢查，均無過熱電弧燒傷痕跡，如圖2所示。

圖1 有載分接開關工作原理圖

圖2 絕緣筒內壁及切換開關動、靜觸頭圖

對切換開關動靜觸頭的接觸電阻進行測試，測試結果如表2所示。從表中數據可以看出，最大的阻值在500μΩ左右，這部分三相的電阻都不足1mΩ，而C相奇數檔比A、B相至少大8.4mΩ，因此排除切換開關動靜觸頭存在缺陷。

表2 切換開關接觸電阻測試結果

采用短接線，在油室內依次短接A、B、C相聯接觸頭與中性點，分別測出高壓繞組的直流電阻，測試結果如表3所示。從表中數據可以看出，越過切換開關主變直流電阻不平衡率為0.61%，在標準范圍之內，說明主繞組連同選擇開關正常，即圖1中區域2、3、4都正常。

經過切換開關動靜觸頭的接觸電阻測量和越過切換開關直流電阻測試，因此可以確定缺陷在切換開關靜觸頭與絕緣筒內壁聯接觸頭之間，但是兩側的觸頭都無過熱電弧燒傷痕跡，由于該設備已投運20多年，因此推測是絕緣筒變形導致切換開關靜觸頭與絕緣筒內壁聯接觸頭接觸不良。取下絕緣筒內壁C相奇數檔位的聯接觸頭，在觸頭里墊了兩個平墊，使聯接觸頭伸出大約3mm，如圖3所示。

表3 高壓繞組直流電阻數據

在對弧形板上的緊固件、動靜觸頭的緊固清況依次檢查后，用合格絕緣油沖洗觸頭系統、隔弧片和絕緣驅動軸，回裝有載分接開關芯體，連上傳動軸，注完合格的絕緣油后，再進行直流電阻的測試，其測試結果如表4所示。從表中可以看出，試驗合格，說明經過處理后，有載分接開關恢復正常。

圖3 絕緣筒內壁聯接觸頭處理圖

檔位ROA/mΩROB/mΩROC/mΩ不平衡率/%1582.0585.3586.20.852574.1577.8578.90.833566.2570.3571.10.844558.4562.2563.30.895550.2554.3555.20.886544.0548.3547.50.957534.6538.4539.40.898526.5530.3531.40.99.10.11512.2520.1520.10.5512527.5533.1533.71.1613535.1541.5541.81.1814543.2549.0549.91.2215551.2557.2557.71.1716559.0564.6566.11.2617567.3573.5574.11.1818575.3581.4581.71.1019583.4589.4589.71.07

4 整改措施

此次缺陷是由于有載分接開關投運20多年，絕緣筒已變形，導致切換開關靜觸頭與絕緣筒內壁聯接觸頭接觸不良。針對有載分接開關出現此類缺陷，提出以下的整改措施：

(1)加強主變的直流電阻和有載分接開關的切換時間測試。當互差不合格的檔位以中間整定檔為界，出現半數檔位不合格時，缺陷可能位于轉換選擇器及其相關回路；當異常檔位的電流都經過某個固定檔位時，可能是該檔位的調壓繞組出現異常；當單奇數檔或偶數檔互差不合格時，缺陷可能位于切換開關。

(2)對有載分接開關進行壽命中期維護檢查。尤其是當有載分接開關操作達到一定次數后，應對其檢修。特別是有載分接開關在運行中和切換檔位過程中的振動導致緊固螺栓松動，將是一個嚴重的隱患。

(3)嚴格執行有載分接開關的油化試驗。對于變壓器有載分接開關容量較大，應加裝在線濾油裝置，優化變壓器有載分接開關絕緣油，改善變壓器有載分接開關的運行環境和切換性能。