变压器有载分接开关的故障分析及解决方案有哪些?

负载分接开关是负载调压变压器的主要部件,是变压器高压回路中唯一的运动部件,故障率相对较高。电阻式有载分接开关应用广泛,其整体结构可分为控制部分、传动部分和开关部分。

引文作者:上海盖能电气市场部(专注干式变压器30年)

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变压器 

安装和维护质量直接关系到有载调压变压器的运行安全。接下来分析电力变压器有载分接开关的常见故障故障原因,并提出了减少变压器有载分接开关故障和提高电网运行稳定性的对策。

有载分接开关分为两类:阻抗为电抗,称为电抗分接开关;阻抗为电阻,称为电阻有载分接开关。目前,电阻式有载分接开关应用广泛,其总体结构可分为控制部分、传动部分和开关部分。负载分接开关对提高供电系统的电压合格率、功率因数和稳定性起着重要作用。

一、分析常见故障的原因及相应措施:

1.分接开关连动故障的原因及相应措施

连接是指发出指令,失控地连续完成一个以上的分接变换。

交流接触器剩磁或油污导致电源延迟、顺序开关故障或交流接触器动作配合不当是开关连接的原因之一。分接开关机构箱内的微动开关和交流接触器性能不可靠,或切换开关固定螺钉止动垫片止动部分不长,螺钉松动等。,会导致开关连接。

检查交流接触器失电是否延迟返回或卡住,顺序开关触点的动作顺序是否正确,各部件调整到位。或者选择剩余磁通量小的交流接触器,在操作电路中串入电容,清除交流接触器的铁芯油污,调整螺钉,紧固松动的螺钉,必要时更换。

2.切换开关拒动的原因及相应措施

切换开关是分接开关的心脏,因此切换开关的拒动应该从过渡触头、工作触头和快速机构反方面找出原因。首先是快速机构弹簧拉力不够大或弹簧拉断;其次,开关没有防爆装置,开关软连接松动;此外,切换开关油室底盘与中心轴密封过紧,会导致切换开关插入不到位,导致拒动。

对于分接开关与电动机构连接不良,如手动机构弹簧片未复位、闭锁开关触头未接通、开关动触头与定触头接触不良等原因造成的分接开关拒动,如果电动机构正反方向分接变换拒动,检查是否无操作电源或缺相,手动闭锁开关触点是否未复位,三相电源是否正常,手动闭锁开关触点应接触良好。

3.类似拒动现象的原因及相应措施

开关切换时间延长或不切换时,应从储能拉簧疲劳、拉力减弱、断裂或机械卡死等方面找出原因。应更换拉簧或检修传动机械,更换功能失效的部件。

4.分接开关越限故障的原因及应采取的措施

由于电机连调,电气限位装置失效,机械限位钉生锈失效,无法弹起,防止传动轴连续传动,这也是开关越限的直接原因。机械和电气限制故障会使电机无法正常停止运行,直到断裂。如果定位块高度不时,如果达到极限,定位块也无法断开电气限位开关。这就是开关越限的原因。

用手将定位块推倒上下极限位置,或在定位块下加垫片调整位置。此外,检查电机组的分接位置是否与开关顶部的指示一致。如果分接开关的位置与电机指示一致,但切换开关切换时间与电机动作结束之间的时间间隔不一致。这表明分接开关与电动机构的连接存在问题。如果电气限位开关接线有问题,分接头应遥至中间位置,然后电动调压。

5.油室漏油故障的原因及相应措施

油室的密封缺陷或由于油室的放油螺栓没有拧紧,分接开关储油柜的油位异常升高或降低,直至变压器储油柜的油位。变压器本体绝缘油色谱分析中氢、乙炔和总烃含量异常超标,停止分接变换操作,对变压器本体绝缘油进行色谱跟踪分析。如果溶解气体成分含量和产气率呈下降趋势,则判断油室绝缘油泄漏到变压器本体,中心轴与底盘之间出现内渗,主要是密封不严,密封材料质量差造成的。

分接开关揭开盖子寻找泄漏点。如果没有泄漏油,应将芯体吊出,抽出油室内的绝缘油,观察绝缘护筒内壁、分接引线螺栓和转轴密封是否有泄漏油。接着,更换密封件或进行密封处理,也可采用快速补漏胶对渗漏部位进行补漏。如有放气孔或放油螺栓,应紧固螺栓,更换密封圈。

6.分接开关局部放电故障的原因

除油的内渗外,外界水分通过密封不严的地方渗入变压器分接开关,也会影响分接开关的性能,降低分接开关的绝缘性能。降低绝缘性能会直接加速分解开关的闪络和局放。

分接开关的放电击穿可由雷电过电压或操作过电压引起,也可由强外力引起。此外,由于分接选择器或开关绝缘材料质量差,经过几次操作,绝缘材料变形,导致分接开关内部放电。如果分接选择器或开关静触头支架弯曲变形,变压器绕组DC电阻超标,分接引线的应力和安装垂直度不符合要求,会导致分接变换拒动或内部放电。

为了避免和防止放电,应更换静触头绝缘支架,纠正分接引线不应使分接开关受力或开关安装垂直自由,以提高分解开关的整体绝缘水平。

二、分接开关维护的内容和要求

从结构设计、制造工艺、材料选择等方面采取措施,提高分接开关的可靠性。

分接开关的电动机构必须采用可靠性高、性能好的电气元件,避免电动机构的连接和拒动。

提高分接开关的密封性能。首先要防止油室友的内渗,其次要防止能进水的部位被水分和水分腐蚀。

使用在线监控装置监控分接开关的状态。例如,利用微机分析开关的机械振动信号。由于分接开关的分合会产生机械振动,通过记录这些振动的波形,可以监测分接开关触点移动时的振动信号。通过监测系统记录的波形和子波,可以获得振动强度、振动次数等信息。

三、具体问题和建议

重视变压器交接试验。交接试验应测试有载分接开关的切换波形,切换过程中有开断现象的不能投入运行。其次,严格按照DL/T574~1995《有载分接开关运行维护指南》的要求对分接开关进行维护。指南要求有载分接开关新投入运行1~2年或分接变换5000次后,吊芯应检查一次。

无人值班变电站可在变电站安装自动调压控制器进行自动调压,也可由调度员遥调。若电网有载调压变压器不多,考虑到有载分接开关的使用寿命,减少不必要的操作次数,笔者认为采用后者为宜。若考虑到调度员的劳动强度,尽量减少工作量,特别是电网有载调压变压器较多,电压变化频繁且幅度较大,则采用前者为宜。

        值班人员应加强对有载分接开关运行知识的学习。运行中,如发现电压变化异常,应及时停止调压操作,并上报相关部门,尽快申请停电进行电气试验,找出原因,否则会造成事故。