维普资讯 http://www.cqvip.com 第２９卷第３期 ２００２年９月 黑龙江水专 学报 Ｖｏ１．２９，Ｎｏ．３ Ｓｅｐｔ．，２００２ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｉｌｏｎｇｉｉａｎｇ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ 文章编号：１０００—９８３３（２００２）０３—０１４７—０２ 电力变压器有载分接开关维护问题探讨 张元搜 ，孙文锋２，舒 畅３ （１．哈尔滨市交通局附加费办公室，黑龙江哈尔滨哈尔滨１５００８６；） １５００１０；２．嘉荫县水务局，黑龙江嘉荫１５３２００；３．黑龙江水利高等专科学校成教处。 摘要：针对电力变压器有载分接开关运行中由于维护不当易出现的故障，分析其原因及危害性，提出了预防措施，并阐述了有载 分接开关维护的重要性。 关键词：电力变压器；有载分接开关；故障；运行；维护 中图分类号：ＴＭ４１ 文献标识码：Ａ ● Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｏｎｌｏａｄ ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ｓｗｉｔｃｈ ＺＨＡＮＧ Ｙｕａｎ—ｔａｏ ，ＳＵＮ Ｗｅｎ—ｆｅｎｇ￣，ＳＨＵ Ｃｈａｎｇ３ （１．Ｈａｒｂｉｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｈｅｉｌｏｎｇｉｉａｎｇ Ｐｍｖ．，Ｈａｒｂｉｎ １５００１０，Ｃｈｉｎａ；２．ｊｉａｙｉｎ Ｃｏｕｎｔｙ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖｅｎｃｙ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｈｅｉｌｏｎｌ￣ｉａｎｇ Ｐｍｖ．， Ｊｉａｙｉｎ １５３２００。Ｃｈｉｎａ；３．Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｈａｒｂｉｎ １５００８６，Ｃｈｉａ）ｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｏｉｎｔｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｅａｓｉｌｙ ａｐｐｅａｒｉｎｇ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｉｍｐｒｏｐｅｒ ｍａｉｎｔａｉｎａｎｃｅ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｎ— ｌｏａｄ ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ｓｗｉｔｃｈ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｃａｕｓａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄａｍａｇｅ ｈａｚａｒｄｎｅｓｓ ａｎｄ ｐｏｓｅｓ ｔｈｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｍｅａ— ｓｕｒｅ．Ｉｔ ａｌｓｏ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｔｏ ｍａｉｎｔａｉｎ ｔｈｅ ｓｗｉｔｃｈ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ；ｏｎｌａｄｉｏｎｇ ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ｓｗｉｔｃｈ；ｂｒｅａｋｄｏｗｎ；ｏｐｅｒａｔｉｏｎ；ｍａｉｎｔａｉｎ． 由于有载调压变压器的增多，有载分接载开关 难免会出现故障，其中有些开关是质量问题，有些是 运行维护不当引起的。若不重视运行维护将导致故 障扩大，直至威胁变压器和电网的安全运行，因此对 于运行检修部门，有载分接开关的维护非常关键。 １原理结构 对调压频繁，负荷电流较大的变压器，在频繁的 调压中会造成触头间的机械磨损、电腐蚀和触头污 染。电流的热效应会使弹簧的弹性变弱，从而使动、 静触头之间的接触压力下降。根据接触电阻公式 Ｒｓ＝Ｋ 式中 为指数，与触头接触形式有关；Ｋ为常数，与 触头材料性质有关；Ｆ为接触压力。 有载分接开关是一种能在励磁状态下变换分接 位置的电器装置。其调压的基本原理是在变压器绕 以上因素都会使触头之间的接触电阻及发热量 增大。由于发热加速了触头表面氧化腐蚀和机械变 形并形成恶性循环，如不及时处理就会发生变压器 组中引出若干分接头后，通过它在不中断负载电流 的情况下，由一个分接头切换到另一个分接头，来改 变变压器的电压比，从而实现调压的目的。 在操作过程中，首先要保证负载电流的连续性； 损坏事故。如山西阳泉３５ ｋＶ变电站工程中，城西 变电站３１ ５００ ｋＶＡ有载变压器，由于疏忽有载开关 的电接触问题，接触电阻不断地增大、发热，渐形成 动、静触头之间的金属溶化、脱落，最后在调压过程 同时要求在切换分接的动作中具有良好的断弧性 能。通常使用的电阻限流有载分接开关的结构可分 为３个部分，即切换开关、选择开关、操作机构。哪 部分出问题，都会影响变压器的正常运行。 一中开关损坏。对此预防措施是：检修投运前要分别 测试开关各分接位置的直流电阻；吊罩检修时应测 量触头的接触电阻，检查触头镀层和接触是否良好。 ２．２过渡电阻的检查 ２维护不当容易出现的问题 有载调压变压器之所以能在带负载的情况下进行 ２．１切换开关故障 收稿日期：２ｏ０２一Ｏ６—１Ｏ 作者简介：张元瞍（１９７３一），男，黑龙江哈尔滨人，助理工程师。 调压，就是靠有载分接开关中过渡电阻尺，限制短接分 接线段中环流而保证切换分接改变电压的。过渡电阻 的主要作用…：①在切换的一瞬间承担着负载电流的 维普资讯 http://www.cqvip.com １４８ 黑龙江水专 学报 第２９卷 “桥联”作用，从而保证了负载电流的连续性；②限制在 “桥联”过程中的分接段中的循环电流，控制触头的开 断容量，以保证分接线段不发生极间短路。 如果在过渡电阻已烧断情况下带负载切换，不 但负载电流间断，而且将在过渡电阻的断口上以及 动静触头开断口间出现全部相电压。该电压既会击 穿电阻的断口，又会在动静触头开断时产生强大的 位时，及变压器的油色谱分析氢、乙炔异常超标 ，则 应检查切换开关桶是否漏油，以便及时处理。 ２．４有载开关油维护 变压器油是分接开关最基本的绝缘材料，它作 为绝缘和熄弧介质，还具有冷却、润滑、防腐蚀作用。 在分接开关中，由于电弧的作用，开关油室中的绝缘 油被分解，并析出游离碳、氢、乙炔、甲烷等气体及油 垢，气体一般从绝缘油中排出。但游离碳微粒和油 垢的一部分混在绝缘油中，一部分积在开关的绝缘 件表面。此外，还有少量触头材料融化后溅射出来 电弧，从而导致了变换的两分接头间形成短路，使分 接线段中产生很大的短路电流，最后导致高压绕组 分接线段短路烧毁。同时，电弧将分解开关油室中 的油，迅速产生大量的气体，如果安全保护装置不能 立即排出，便可能使开关破坏。电弧的能量也可以 使开关绝缘桶烧杯，以至于开关无法修复，由此可 见，过渡电阻的断开和松动，便会造成整台变压器烧 毁的重大事故。因此，要加强过渡电阻的检查。 （１）在变压器出厂以及运行前和经大修后，必须 检查过渡电阻紧固是否松动，以及电阻丝线材是否 有机械破坏，以免切换时局部过热而烧断。 （２）切换次数达到２万次以上或运行在２ ａ以 上的有载开关，必须检查过渡电阻是否烧断。 （３）运行中遇到过变压器在２倍以上额定电流 的大电流情况下切换，必须检查过流电阻是否烧断。 的金属微粒留在绝缘件表面。这种沉积物的增多， 将增加泄漏电流，降低绝缘电阻，最终导致油中沿绝 缘表面放电，使开关损坏。 从油浸式有载分接开关整体来看，开关运行后， 随着油质的劣化，开关整体的绝缘水平下降。开关 每操作一次，由于电弧引起油质劣化，开关的绝缘水 平逐次降低，如果开关切换若干次后，对开关予以维 护，经常更换污油，并对绝缘件表面做清洁处理就能 使开关绝缘水平恢复到接近运行前的水平。因此， 如何使有载分接开关在整个运行寿命期间内，确保 其绝缘水平的降低不至于引起破坏性的故障，应引 起使用者重视，在分接开关运行导则中有明确要求。 ２．５限位装置失灵 （４）发生过有载开关不切换的情况，即快速机构 主弹簧疲劳或断裂不工作、传动系统损坏、紧固件松 动、机械卡死、限位失灵等使开关不能切换和切换到 有载分接开关的限位装置有电气和机械双重保 护，如果它们失灵可导致烧坏分接开关和变压器。 中途失败时，以及切换程序时间延长超过规定值时， 必须检查过渡电阻是否烧毁。 ２．３切换开关桶漏油 有的厂家将多余的分接头与使用分接的首端或末端 短接起来，有的则将它们作为空档。后者若限位开 关失灵，选择开关能跑到空挡分接头，使带电分接头 电压上升为相电压而向空挡分接头放电，造成分接 开关和变压器故障。 ２．６直流电阻测试不稳定 在高压试验中发现长期未调压的变压器，连同 变压器绕组测量直流电阻呈不稳定状态。分析原因 是运行中长期不动或无电流通过的触头接触面上形 （１）有载分接开关油箱底部放油阀门未紧固，致 使变压器本体油箱与有载开关油混合。 （２）两油箱间密封胶垫材料不良或装配工艺不 好，现场处理时发现多数因胶垫尺寸选择不当及圆 形胶圈直径偏小，矩形胶垫厚度不够压缩后无余量， 胶垫不起作用。另外，有载分接开关油箱上沿与本体 油箱预留孑Ｌ错位，密封难以保证。此外开关油箱和绝 缘筒上边沿被压裂，也会出现缺口导致渗漏油。 成一层膜或油污等造成接触不良，经多次各挡位转 动后，直流电阻测试合格，所以建议每年结合变压器 检修或试验对分接开关各挡位置要进行３个循环的 分接变换，除去氧化膜或油污的影响使其接触良好。 综上所述，维护单位要特别重视和加强有载调 （３）中心传动轴油封不严，也会造成漏油到变压 器油箱中。开关漏油虽然不影响开关运行，但严重影 响变压器内部油的色谱分析，即变压器的内部故障判 断，这样降低了变压器本体运行的可靠性。当分接开 关储油柜油位异常升高或降低直至变压器储油柜油 参考文献： 压分接开关的维护和检修。特别是要及时维修，使 有载分接开关经常保持良好状态，以保证安全运行。 ［１］王维俭．电气设备继电保护原理与应用［Ｍ］．北京：中国电力出版社，１９９６．５２—５８