變壓器有載分接開關故障分析與維護

王成

【摘 ?要】隨著我國電網規模和電力負載日益擴大，用戶對電壓質量要求也相應地逐漸提高。變壓器有載分接開關運行可靠性和制作水平比較高，已經得到了廣泛地應用。但是，在操作過程中也會出現一些故障問題。因此，作為相關技術人員，更應該正確處理變壓器有載分接開關的故障問題，定期檢修，及時做好變壓器有載分接開關的維護工作，加強變電器有載分接開關常規在線監控，進而避免造成大面積停電事故，提高電壓質量，確保變壓器的安全運行，提高變壓器分接開關的使用性能和整體系統的穩定性。

【關鍵詞】變壓器;有載分接開關;維護

1 有載分接開關的種類

有載分接開關一般按過渡形式分為電抗式和電阻式有載開關;按結構形式分為復合式有載開關和組合式有載開關;按有載開關絕緣介質分為油浸式有載開關，真空有載開關，油浸式真空有載開關。目前在我國使用比較廣泛的是電阻式有載分接開關，一般由過渡電路、選擇電路和調壓電路三個部分組成。過渡電路是跨接于分接間串接電阻的電路，對應機構是切換開關或選擇開關;選擇電路是為選擇繞組分接頭所設計的一套電路，對應的機構是分接選擇器;調壓電路是變壓器繞組調壓時所形成的電路，有載調壓電路分為基本調壓電路、三相調壓電路、工業變壓器調壓電路、自耦調壓電路等。

2 有載分接開關運行原理

變壓器有載分接開關是變壓器安全運行的核心問題，關系著整個變電站與電力系統的安全和穩定。有載分接開關由切換和選擇開關、操作機構三個部分組成，每一個部分都關系在變壓器的安全和穩定。有載分接開關是在勵磁情況下，進行變換分接的一種電器裝置，在進行開關變換時，需要保持負載電流正常的運行，只是在通過改變有效匝數，來調節變壓器內的電壓比。在操作的過程中，需要保持電流的連續以及切換的斷弧。

3 有載分接開關的故障問題

3.1 電氣故障

（1）緊固件松動引發的電氣故障。定觸頭特別是定弧觸頭的絕緣支座的引坡（動弧觸頭滾入或切入的引橋）的設計，理論上完全能承受來自切線方向的切換力。由于早期的復合式分接開關定弧觸頭的絕緣支座的背面沒有設置銷釘等止退固定裝置，一旦緊固定弧觸頭的螺紋或螺母出現松動，動弧觸頭的切換力作用在引坡的側面上，每次撞擊時支座的位置就會變動，并造成的歪斜。也就是說隨著切換次數的增加，不僅絕緣支座的引坡易斷裂，而且變形歪斜達到一定程度會導致動作卡剎。這在有些仿V型200、500A規格和SYJZZ型復合式選擇開關上容易出現。

（2）有載分接開關在運行中要經受電（電場）、熱和力的三種破壞勢力。這三種破壞勢力對分接開關狀態的影響分別稱為電致變態、熱致變態和力致變態。當破壞勢力得逞，引起狀態質變，就會形成電氣故障，它包括熱的故障、電的故障和形變的故障。熱的故障通常指分接開關觸頭接觸不良，接觸電阻逐漸增大，局部過熱、溫度升高。根據其嚴重程度，熱性故障常常為被分為輕度過熱（一般低于150℃）、低溫過熱（150～300℃）、中溫過熱（300～700℃）、高溫過熱（一般高于700℃）四種故障情況。電的故障通常指分接開關內部在高電場強度的作用下，造成絕緣性能下降或劣化的故障，根據放電的能量密度不同，電故障又分為局部放電、火花放電和高能電弧放電三種故障類型。形變的故障通常指分接開關在通過短路電流情況下，載流導體或傳動構件在承受巨大電動力的作用下，產生的永久的機械變形與損壞或觸頭斥開而產生的熔焊與燒毀。

3.2機械故障

（1）緊固件松脫故障與診斷

針對電阻過渡的高速轉換有載分接開關而言，緊固件的鎖固性在一定程度上將會對工作的可靠性造成最直接的影響，在對操作進行不斷變換的過程中，在快速釋放機構儲能的過程中切換機構的動、定觸頭系統可以在短時間內相遇并完成閉合撞擊，由此機械振動產生。同時，變壓器的電磁振動會影響到分接開關，若使用不當的連接傳動構件和導電部件的緊固件，則在機械和電磁振動的影響下，松退和脫落的情況會出現，進而會對開關可靠且安全的工作造成不小的影響。

（2）快速機構動作故障與診斷。快速機構作為一種執行機構，可以根據實現制定好的速度與程序促使切換或選擇開關完成快速切換，并且快速機構的性能直接決定著分接開關的技術性能指標，其本身所包含的動作故障主要有機構不切換、切換過快、切換過慢或失敗等，極易將過渡電阻燒毀引發電壓器事故，更有甚者會將觸頭系統燒毀，一旦將快速機構釋放，則需要一刻不停地到達終點，且在數以萬計的操作當中，不允許出現失敗，不然會由于過長的過渡觸頭橋接時間而導致由于過渡電阻器燒毀而引發的嚴重事故，因此不切換的故障堅決不許出現。

4 有載調壓分接開關運行和維護

4.1分接開關運行管理

1）運行中的有載分接開關應嚴格按照巡視巡查要求執行，要求外觀干凈整潔、無滲漏油現象、調壓中聲音正常，要定期紅外線測量油箱溫度監視過熱現象。

2）嚴格執行分接開關的定期檢查和試驗規定，分接開關檢查要仔細對動觸頭和靜觸頭接觸緊密程度、過渡電阻材質性質、絕緣筒密封等進行全面深入檢測。重視直流電阻的測試、過渡過程中切換波形圖分析及絕緣油的色譜分析測試等試驗，當發現試驗數據變化時不宜輕易放過，應綜合分析試驗數據偏差原因，確保不會漏查缺陷。

4.2 分接開關檢修后的檢查和驗收

1）外觀檢查：分接開關儲油柜的閥門應處于開啟;油位指示正常;吸濕器良好;密封良好無滲漏油;電動機構箱干凈整潔，密封措施完好;壓力釋放器完好無損;電動機構箱安裝應水平，垂直轉動軸應垂直并動作靈活;電動機構箱與分接開關的分接位置指示正確并一致。

2）電氣控制回路檢查：電氣控制回路接線正常并確保接觸良好;接觸器動作靈活不發生誤動、拒動、連動;操動電動熔斷器符合容量匹配。

3）人工現場操作檢查：手動操作一個循環，檢查傳動機構靈活性，聯鎖開關、極限開關、順序開關等動作應正確;正反操作時，檢查兩者轉動角度與手動搖轉動圈數，計數器動作正確。

4）電動操作檢查：電動操作應進行兩個循環，逐級分接變換一個循環，檢查啟動按鈕、緊急脫扣、電氣極限閉鎖動作、手搖操作電動閉鎖、遠方控制操作均應正確可靠。

4.3 分接開關的操作

1）運行值班人員應按照調度下達的電壓曲線或值班調度員命令及時調整有載分接開關，使電壓保持在規定范圍內并做好相應的操作記錄，有載調壓分接開關每日操作次數應按規定執行。

2）進行有載調壓時，按下調擋按鈕時間以不超過1 s為宜;禁止在裝有有載調壓開關側過負荷時操作分接開關調整電壓。

3）正常情況下有載調壓應在遠方操作，特殊情況下可就地電動操作或手動操作，操作完畢應斷開操作機構電源空開，以防止誤動。

4）有載調壓應逐級進行，同時監視分接位置及另外兩側電壓、電流保護，表計不應出現回零、突跳、無保護等異常、操作完成后應檢查分接位置指示器及動作計數器應準確變動。

5 結語

綜上所述，由于受主觀與客觀因素的影響，有載分接開關存在著多種問題，嚴重影響了變電設備與電力系統的運行安全，因此強化電力變電器有載分接開關運行維護檢修勢在必行，有助于提高變壓器運行的安全系數，進一步保障整個電力系統的正常穩定運行。

參考文獻：

[1]成健，邱云崗.有載分接開關運行維護及檢修[J].山西電力，2012（4）：15.

[2]關雪梅.淺談電力變壓器有載分接開關的運行維護檢修[J].企業技術開發，2016（11）：83.

（作者單位：國網山西省電力公司檢修分公司）