余 濤

（深圳市華西安裝工程有限公司，廣東 深圳 518035 ）

電力變壓器分接開(kāi)關(guān)故障檢測(cè)與調(diào)試

余 濤

（深圳市華西安裝工程有限公司，廣東 深圳 518035 ）

只要保證規(guī)范、有序的安裝變壓器,達(dá)到相關(guān)安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),許多停電,漏電、爆炸等事故就不會(huì)發(fā)生。本文結(jié)合了作者在有關(guān)電力變壓器安裝工程一些體會(huì),分析了電力變壓器分接開(kāi)關(guān)故障的檢測(cè)與調(diào)試心得。

分接開(kāi)關(guān)；故障分析；檢測(cè)；調(diào)試

電力變壓器作為變電站的心臟設(shè)備，在供電系統(tǒng)中起著核心的作用。它的施工質(zhì)量?jī)?yōu)劣，將直接影響到供電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，在安裝調(diào)試過(guò)程中應(yīng)特別加以重視。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，電力變壓器中因調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)的故障導(dǎo)致電力變壓器損壞的約占25%左右。下文探討電力變壓器分接開(kāi)關(guān)運(yùn)行中易發(fā)生的異常情況和故障，并提出處理的方法及其檢測(cè)與調(diào)試。

1 電力變壓器的調(diào)壓裝置檢查應(yīng)遵守的規(guī)定

無(wú)載調(diào)壓切換裝置各分接點(diǎn)與線圈的連接應(yīng)緊固正確；各分接頭應(yīng)清潔，且接觸緊密，引力良好；所有接觸到的部分，用規(guī)格為0.OSmm x lOmm塞尺檢查，應(yīng)塞不進(jìn)去；轉(zhuǎn)動(dòng)接點(diǎn)應(yīng)正確地停留在各個(gè)位置上，且與指示器所指位置一致；切換裝置的拉桿、分接頭凸輪、小軸、銷(xiāo)子等應(yīng)完整無(wú)損；轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)應(yīng)動(dòng)作靈活、密封良好。

有載調(diào)壓切換裝置的選擇開(kāi)關(guān)、范圍開(kāi)關(guān)應(yīng)接觸良好，分接引線應(yīng)連接正確、牢固，切換開(kāi)關(guān)部分密封良好。必要時(shí)抽出切換開(kāi)關(guān)芯子進(jìn)行檢查。

有載調(diào)壓切換開(kāi)關(guān)的安裝。通常主要部件在制造廠已與變壓器裝配在一起，安裝時(shí)只需進(jìn)行檢查和動(dòng)作試驗(yàn)。如果需要進(jìn)行安裝應(yīng)按制造廠說(shuō)明書(shū)進(jìn)行，并應(yīng)符合下列要求：

傳動(dòng)機(jī)構(gòu):(包括操動(dòng)機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)齒輪和杠桿)應(yīng)固定牢靠，連接位置正確，且操作靈活，無(wú)卡阻現(xiàn)象；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦部分應(yīng)涂以適合當(dāng)?shù)貧夂驐l件的潤(rùn)滑脂。

切換開(kāi)關(guān)的觸頭及銅編織線應(yīng)完整無(wú)損，且接觸良好；其限流電阻應(yīng)完整，無(wú)斷裂現(xiàn)象。

切換裝置的工作順序應(yīng)符合產(chǎn)品出廠要求；切換裝置在極限位置時(shí)，其機(jī)械聯(lián)鎖與極限開(kāi)關(guān)的電氣聯(lián)鎖動(dòng)作應(yīng)正確。

位置指示器應(yīng)動(dòng)作正常，指示正確。

切換開(kāi)關(guān)油箱內(nèi)應(yīng)清潔，油箱應(yīng)做密封試驗(yàn)且密封良好；注人油箱中的絕緣油，其絕緣強(qiáng)度應(yīng)符合產(chǎn)品的技術(shù)要求。

2 運(yùn)行故障分析處理

變壓器調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)運(yùn)行故障分析處理見(jiàn)表1。

3 檢測(cè)步驟

3.1 分接開(kāi)關(guān)的檢測(cè)步驟如下

外觀檢查→測(cè)量絕緣電阻→絕緣油取樣化驗(yàn)→測(cè)變壓器油溫→測(cè)量直流電阻①→變壓器放電→測(cè)量直流電阻②→變壓器放電→測(cè)量直流電阻③→①②③值驗(yàn)算校核→工頻耐壓試驗(yàn)→填寫(xiě)紀(jì)錄

測(cè)量絕緣通常采用兆歐表實(shí)測(cè);絕緣油需取樣化驗(yàn)試驗(yàn)；測(cè)量分接開(kāi)關(guān)的直流電阻，一般變壓器可用惠斯頓電橋測(cè)量，容量大的變壓器，可用雙臂電橋測(cè)量。

表1

測(cè)量直流電阻時(shí)，應(yīng)將連接導(dǎo)線截面選大些，導(dǎo)線接觸必須良好。測(cè)量完畢應(yīng)先停檢流計(jì)，再停電池開(kāi)關(guān)，以防燒壞電橋。倒換測(cè)試線時(shí)，必須先將變壓器線圈放電，以防人身觸電。

3.2 電阻值計(jì)算

由于測(cè)得的電阻值與油溫有很大關(guān)系，所以測(cè)試時(shí)要記錄上層油溫，并進(jìn)行換算(通常換算為20℃的數(shù)值)：R20=(T+20/T+ta)×Ra

式中：R20——換算為20℃時(shí)的電阻值；ta——測(cè)量時(shí)變壓器上層油溫；Ra-溫度為ta時(shí)測(cè)得的電阻值；T——系數(shù)(銅——235，鋁——228)。測(cè)量后，三相電阻值相差不得超過(guò)2%，計(jì)算公式為：

式中：RD最大電阻值；Rc—最小電阻值

測(cè)量結(jié)果還應(yīng)參考?xì)v次測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行校核。因此，測(cè)量后的所有技術(shù)參數(shù)應(yīng)認(rèn)真校核，填寫(xiě)記錄存檔。

3.3 有載分接開(kāi)關(guān)的主要性能指標(biāo)

有載分接開(kāi)關(guān)除按上述檢測(cè)步驟外，還應(yīng)參照生產(chǎn)廠供的使用說(shuō)明書(shū)和隨機(jī)技術(shù)資料，對(duì)控制裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)械聯(lián)鎖、位置指示器等進(jìn)行檢查實(shí)測(cè)，并作模擬假動(dòng)作試驗(yàn)。

有載分接開(kāi)關(guān)在檢測(cè)中應(yīng)滿足的主要技術(shù)性能指標(biāo)如下：

觸頭的接觸壓力整定在1士10% kg范圍內(nèi); 觸頭的接觸電阻不大于500μΩ; 開(kāi)關(guān)各部位工頻耐壓試驗(yàn)，1min絕緣不擊穿，閃絡(luò)或局部發(fā)熱等絕緣強(qiáng)度明顯下降的現(xiàn)象; 開(kāi)關(guān)導(dǎo)電部分對(duì)變壓器油的升溫不超過(guò)20℃;開(kāi)關(guān)的負(fù)荷切換能力至少有2×104次; 開(kāi)關(guān)的機(jī)械壽命至少有20×104次; 開(kāi)關(guān)配專用的試驗(yàn)蓋后，經(jīng)0.6MPa, 24h后，壓力不低于0.4MPa的密封試驗(yàn)，無(wú)滲漏現(xiàn)象。

4 檢修調(diào)試

4.1 無(wú)載分接開(kāi)關(guān)的檢修調(diào)試

檢修分接開(kāi)關(guān)的內(nèi)部，必須進(jìn)行變壓器吊芯，而調(diào)壓切換裝置吊出檢修調(diào)整時(shí)暴露在空氣中的時(shí)間應(yīng)符合下表規(guī)定。

調(diào)壓切換裝置露空時(shí)間

吊芯前應(yīng)將油箱中的油放出一部分。利用起重機(jī)械慢慢地將變壓器端蓋吊起一定高度，再用方木或其他物品支撐在箱體上。

檢查觸頭與引線，觸柱與絕緣膠木是否有松動(dòng)，動(dòng)、靜觸頭壓力是否足夠，壓力應(yīng)均勻、過(guò)小壓力的應(yīng)更換彈簧。對(duì)非運(yùn)動(dòng)檔，可以反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)分接開(kāi)關(guān)，然后觀察是否有摩擦痕跡。

檢查分接開(kāi)關(guān)的動(dòng)靜觸頭有無(wú)發(fā)熱、變色、變形、放電灼損痕跡，觸點(diǎn)碳化，油垢積聚等現(xiàn)象。如經(jīng)過(guò)修整仍不能達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的，必須換新的。

更換新的分接開(kāi)關(guān)后，應(yīng)認(rèn)真檢查分接開(kāi)關(guān)所接的引線位置是否正確、鎖定位螺栓是否到位。再擰緊法蘭和3個(gè)密封螺絲，模擬動(dòng)作各檔位5次以上，以消除動(dòng)、靜觸頭上的氧化膜，觸點(diǎn)的指示位置與實(shí)際位置是否一致。再按檢測(cè)步驟進(jìn)行，實(shí)測(cè)各項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)并與安裝更換前的技術(shù)資料比較。

分接開(kāi)關(guān)向外滲油，若是耐油膠墊老化所致，應(yīng)將其更換;若是法蘭盤(pán)不緊或轉(zhuǎn)動(dòng)處向外滲油，視情況進(jìn)行處理。分接開(kāi)關(guān)絕緣部分受潮后，必須取下烘干處理，干燥時(shí)間48h,溫度100℃士5℃后進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。

高壓引線有斷裂或燒熔時(shí)，應(yīng)檢查相間及線間的絕緣距離和對(duì)地距離，并根據(jù)情況加強(qiáng)絕緣和距離調(diào)整，對(duì)引線進(jìn)行修復(fù)整理。將所有缺陷處理完畢后，用雙臂電橋測(cè)量無(wú)載分接開(kāi)關(guān)各個(gè)位置的接觸電阻，它們應(yīng)小于500μΩ。用2500V兆歐表測(cè)量觸點(diǎn)之間的絕緣電阻值，6～I(xiàn)OkV分接開(kāi)關(guān)大于100kΩ,35kV分接開(kāi)關(guān)應(yīng)大于200MΩ。

分接開(kāi)關(guān)在組裝和調(diào)試完畢后，再用雙臂電橋依次測(cè)量各檔位置的直流電阻值，(也可用變壓器變比誤差測(cè)試儀測(cè)試)，并做好紀(jì)錄，注意一定要將運(yùn)行檔的直流電阻值放在最后測(cè)量。測(cè)試合格后，不要再切換分接開(kāi)關(guān)位置。

4.2 有載分接開(kāi)關(guān)的檢修調(diào)試

有載開(kāi)關(guān)的安裝前應(yīng)進(jìn)行干燥處理，時(shí)間為48h,溫度為100℃士5℃。干燥處理最好在真空下進(jìn)行，干燥時(shí)應(yīng)將電容器拆去，干燥后應(yīng)做工頻耐壓試驗(yàn)。運(yùn)行中應(yīng)定期檢查變壓器油質(zhì)，要求油質(zhì)耐壓維持在30kV以上。

要求開(kāi)關(guān)切換操作5000次，或油的耐壓值低于25kV，閃點(diǎn)低于125℃時(shí)需要換新油。換油的方法是，在出油閥口塞緊一根長(zhǎng)度大于5OOmm的塑料管或橡皮管，利用虹吸原理，把開(kāi)關(guān)體內(nèi)的變壓器油全部吸出，然后注放新的變壓器油。在不能停換油的情況下，可打開(kāi)開(kāi)關(guān)頂蓋，在吸出的同時(shí)慢慢地注人新的變壓器油，進(jìn)行交換，使油平面始終不變，即可完成換油工作。

開(kāi)關(guān)切換操作2×104次后，應(yīng)進(jìn)行檢修。檢修時(shí)，要用油洗凈開(kāi)關(guān)各部分。檢修內(nèi)容主要有:

檢查開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活，開(kāi)關(guān)各緊固零件是否松動(dòng)，如有松動(dòng)，應(yīng)予緊固。

檢查動(dòng)靜觸頭燒損和磨損的情況，如僅僅是燒毛可以予以修光，使接觸電阻在允許范圍內(nèi)即可。如動(dòng)靜觸頭單邊燒損超過(guò)3mm，則應(yīng)予以調(diào)換。

檢查蝸輪減速機(jī)構(gòu)是否靈活、蝸輪磨損是否嚴(yán)重而影響傳動(dòng)。

檢查動(dòng)觸頭支架上電阻絲盤(pán)上電阻是否有過(guò)熱而燒損現(xiàn)象，測(cè)量其直流電阻，與出廠數(shù)據(jù)比較，是否正常。

檢查拔槽件和槽輪的圓弧面有無(wú)“打毛”現(xiàn)象，如有應(yīng)予以修光。拔槽件之間的間隙應(yīng)保持0.2mm。

檢查主彈簧和觸頭彈簧是否良好。有載分接開(kāi)關(guān)的調(diào)壓控制器及其他附件的檢修應(yīng)根據(jù)不同的種類(lèi)和不同的生產(chǎn)廠家產(chǎn)品說(shuō)明、維護(hù)使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行檢修調(diào)試。

結(jié)束語(yǔ)

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,電力網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模也日益擴(kuò)大，電力設(shè)備的可能故障會(huì)引發(fā)巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響，這就給供電質(zhì)量提出了更高的要求和前所未有的挑戰(zhàn)。而變壓器有載分接開(kāi)關(guān)故障在這些故障中更是占了很大的一部分比例，所以對(duì)變壓器故障監(jiān)測(cè)可以保證電力系統(tǒng)的質(zhì)量，同時(shí)對(duì)電力設(shè)備與系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)與穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠的保障。因此，必須加強(qiáng)對(duì)分接開(kāi)關(guān)的選型、運(yùn)輸、安裝、調(diào)試、驗(yàn)收、運(yùn)行維護(hù)、檢修的全過(guò)程管理，從而促進(jìn)生產(chǎn)。

[1]周小雄，任士焱，張智杰.變壓器的故障分析系統(tǒng).儀器儀表學(xué)報(bào)，2002-12-30.

[2]張帆，劉志寧.變壓器出現(xiàn)鐵心兩點(diǎn)接地故障原因分析.電力學(xué)報(bào)，2003-09-30.

[3]楊忠國(guó).一起變壓器異常聲音的故障分析.農(nóng)村電工，2005-05-06.

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