王璽 羅強
前言:隨著電網(wǎng)的持續(xù)發(fā)展,設(shè)備的更新?lián)Q代,油浸式真空有載分接開關(guān)已經(jīng)逐步走進入了電力行業(yè)。真空有載分接開關(guān)是依靠真空管來進行滅弧,用真空管代替了油浸式分接開關(guān)的電弧觸頭,使熄弧發(fā)生在真空管內(nèi),從而起到保護分接開關(guān)絕緣油和整體絕緣的目的。但是由于真空分解開關(guān)最為一個新興產(chǎn)物,還需要進行改進和創(chuàng)新。
關(guān)鍵詞:油浸式真空有載分接開關(guān);真空管
1、引言:依靠絕緣油進行滅弧的分接開關(guān)中,絕緣油使用的觸頭會出現(xiàn)一種特殊形式的污染薄膜。接觸表面上逐漸形成絕緣的暗色薄膜,它不斷地使個別的接觸點喪失載流能力,而且導(dǎo)致工作溫度持續(xù)增加。而油浸式真空有載開關(guān)則改進了這一方面,其依靠真空管進行滅弧,可以很好的防止分接開關(guān)觸頭燒損和絕緣油的碳化,從而減少了分接開關(guān)的故障率,并使油的碳化不再發(fā)生。真空切換技術(shù)的研究和研制開始于70年代末,90年代初用在干式變壓器上的真空開關(guān)形成產(chǎn)業(yè)化,2004年用在油浸式變壓器上的真空開關(guān)初步形成產(chǎn)業(yè)化。至此,油浸式真空有載開關(guān)才開始正式進入市場。
2、真空有載分接開關(guān)的優(yōu)點和不足
真空有載分接開關(guān)的優(yōu)點:
1) 對變壓器油的保護:電弧只在真空管中發(fā)生,這樣可以起到保護了變壓器油的目的,使變壓器油不會碳化,延長了變壓器油的使用年限,從而提高了分接開關(guān)的整體絕緣性能;同時由于變壓器油不會出現(xiàn)碳化因為無需濾油或換油,減少了設(shè)備投資和日常對分接開關(guān)維護費用;
2)對變壓器整體絕緣的保護:由于滅弧時,分接開關(guān)觸頭之間摩擦?xí)a(chǎn)生細小的金屬顆粒,普通分接開關(guān)會任由這些金屬顆粒漂浮在變壓器油中,降低分接開關(guān)的整體絕緣。而真空分接開關(guān)則會把這些金屬顆粒全部匯聚到真空管下方,從而提高了分接開關(guān)的整體絕緣。
3)分接開關(guān)使用壽命的增長:把滅弧放到真空管內(nèi),在旁路觸頭斷開后滅弧觸頭進行滅弧,而在運行狀態(tài)下則依靠機械式旁路觸頭進行導(dǎo)通,斷開滅弧觸頭。使用這種開斷方式既能保證滅弧的可靠性,又可以延長真空管的使用壽命。
真空有載分接開關(guān)的缺點:
1)真空管內(nèi)的部件現(xiàn)場難以修復(fù):由于真空管為密封性結(jié)構(gòu),其不允許打開修復(fù),所以當真空管內(nèi)部部件出現(xiàn)問題時必須要更換真空管,這樣會加大維修費用。
2)技術(shù)不成熟:由于真空式分接開關(guān)在油浸式變壓器應(yīng)用時間較短,技術(shù)還不是很成熟,容易出現(xiàn)各種新問題;而當這些問題出現(xiàn)時又沒有實例可以進行參考,這樣會提升維修的難度。
3)彈跳較大:相較于油浸式有載分接開關(guān)來講,真空開關(guān)由于滅弧觸頭在真空管內(nèi),而真空管體積較小,所以迫使滅弧觸頭的行程只能做的很短,所以對比而言真空開關(guān)彈跳就比油浸式開關(guān)大。
3、事故分析
3.1.故障的發(fā)現(xiàn)
2011年,某變電站2#主在進行投運前檢查試驗時發(fā)現(xiàn)當真空有載分接開關(guān)在從單到雙切換時,B相波形存在明顯的不同期,其不同期接近7ms,而在雙到單波形正常,切換波形圖如圖所示。
(單到雙所測波形)
(雙到單所測波形)
3.2分析判斷
經(jīng)試驗人員分析,認為該分接開關(guān)切換結(jié)束時波形存在明顯的下落,應(yīng)為B相觸頭存在抖動,內(nèi)部可能松動或者存在扭力錯位。
在之后試驗人員將該有載分接開關(guān)切換波形圖和出廠序號及相關(guān)資料傳真給了有載開關(guān)生產(chǎn)廠家售后服務(wù)部,請廠家協(xié)助分析解決。生產(chǎn)廠家認為該有載開關(guān)沒有問題,有載開關(guān)出廠前經(jīng)過了嚴格的檢驗和開斷試驗,而在現(xiàn)場試驗中不同的儀器和環(huán)境會對測試結(jié)果造成一定的影響。為做出更準確的判斷現(xiàn)場試驗人員使用另外一臺測試儀對其進行測試,測試結(jié)果和前次相同,由此判斷該主變壓器有載分接開關(guān)一定有隱患存在。并將該主變壓器列為缺陷設(shè)備,做計劃向卻處理。
3.3查找隱患
為了檢查和消除缺陷,大修和試驗人員對該主變壓器有載分接開關(guān)進行吊出檢查,經(jīng)吊罩發(fā)現(xiàn)分解開關(guān)內(nèi)部并無明顯的故障痕跡,之后試驗人員陪同廠家技術(shù)人員取出真空管,發(fā)送廠家進行試驗。
經(jīng)廠家試驗后,返回試驗數(shù)據(jù),其真空管內(nèi)部出搖頭確存在傾斜,并在分合時存在明顯抖動,故進行切斷時會有明顯的彈跳。在這次事故中如果不是試驗人員堅持進行這次真空管檢查,那么在以后分解開關(guān)切換過程中,由于機械振動及摩擦很可能使B相真空管內(nèi)滅弧頭脫落,從而造成真空管內(nèi)部扯弧放電,輕則分解開關(guān)短路,主變保護動作,重則真空管爆炸,傷害變壓器內(nèi)部。
3.4消缺處理
經(jīng)試驗確認后,廠家維護人員對B相真空管進行了更換,并重新固定安裝,之后試驗人員陪同廠家技術(shù)人員對主變有載開關(guān)進行了測試,而測試波形恢復(fù)正常。
更換后的切換數(shù)據(jù)
4、結(jié)束語
真空有載開關(guān)依靠其真空滅弧的優(yōu)點已經(jīng)慢慢成為變壓器發(fā)展的一個方向和趨勢,但是我們還是可以通過一些試驗發(fā)現(xiàn)真空開關(guān)也存在一些其他變壓器不存在的問題,而作為使用方,我們只有通過不斷的發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,與廠家進行不斷的交流、核對才能使得真空有載分接開關(guān)得到更充足的發(fā)展。而對電網(wǎng)來講我們也只有通過不斷的試驗、驗證結(jié)論才能保證我們的設(shè)備能可靠、安全、穩(wěn)定的運行。
參考文獻:[1] 王季梅,真空開關(guān)技術(shù)與應(yīng)用,2008.1.1
[2] 趙靜月,變壓器制造工藝,2009.4.1