劉欣宇，岳 亮，楊辰飆，姜 雯，杜文婧，曹扣成

(國網(wǎng)上海市電力公司松江供電公司，上海 201600)

一起主變壓器有載開關(guān)故障原因分析與處理

劉欣宇，岳 亮，楊辰飆，姜 雯，杜文婧，曹扣成

(國網(wǎng)上海市電力公司松江供電公司，上海 201600)

對某35 kV變電站啟動(dòng)時(shí)有載分接開關(guān)故障經(jīng)過進(jìn)行了簡單介紹，分析了故障原因并給出了解決方案。這對運(yùn)行檢修人員日常設(shè)備維護(hù)與故障處理有很好的借鑒意義。

主變壓器；有載分接開關(guān)；電網(wǎng)運(yùn)行

有載分接開關(guān)是能在變壓器勵(lì)磁或負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行操作的分接頭切換開關(guān)，用于調(diào)換繞組分接頭運(yùn)行位置，通常由一個(gè)帶過渡阻抗的切換開關(guān)和一個(gè)帶(或不帶)范圍開關(guān)的分接選擇器所組成。整個(gè)開關(guān)通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來操作(在有些型式的分接開關(guān)中，切換開關(guān)和分接選擇器的功能被結(jié)合成為一個(gè)選擇開關(guān))[1]。有載調(diào)壓用于電壓質(zhì)量要求比較嚴(yán)的地方，還可加裝自動(dòng)調(diào)壓、檢測控制部分，在電壓超出規(guī)定范圍時(shí)自動(dòng)調(diào)整電壓、調(diào)壓范圍大；可以減少或避免電壓大幅度波動(dòng)，減少高峰、低谷電壓差；如帶有移向電容器時(shí)，還可以充分發(fā)揮電容器的作用[2]。因此，有載分接開關(guān)的可靠性對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要意義。

1 故障經(jīng)過

2016年11月30日某35 kV變電站啟動(dòng)，采用西安西變中特電氣有限責(zé)任公司出產(chǎn)SZ11-31500/35變壓器，上海華明出產(chǎn)真空組合式VCVⅢ500D有載開關(guān)。

運(yùn)行人員根據(jù)啟動(dòng)方案調(diào)整該站2號主變有載擋位時(shí)，發(fā)現(xiàn)2號主變有載開關(guān)調(diào)節(jié)到4擋出現(xiàn)了疑似放電聲響。多次測試后，確認(rèn)無論調(diào)高或調(diào)低檔位到4擋，都會(huì)發(fā)出異常聲響，而其他擋位均正常。啟委會(huì)當(dāng)即決定將主變由運(yùn)行改檢修，通知主變廠家和有載開關(guān)廠家技術(shù)人員到現(xiàn)場，經(jīng)初步檢查無法確認(rèn)具體故障部位。試驗(yàn)人員先后完成了主變本體油色譜試驗(yàn)和有載開關(guān)起吊檢查，均未發(fā)現(xiàn)異常情況。12月7日對2號主變嘗試再次送電，發(fā)現(xiàn)4擋異常聲響依然存在。當(dāng)天經(jīng)過廠家人員和帶電檢測人員現(xiàn)場檢查，確認(rèn)變壓器內(nèi)部存在放電現(xiàn)象。

2 故障分析與處理

鑒于2號主變短時(shí)間運(yùn)行后即改為檢修狀態(tài)，放電導(dǎo)致的油樣和有載開關(guān)觸頭變化難以被檢測到，12月8日再次提取主變本體、有載的油樣進(jìn)行檢測，具體結(jié)果如表 1所示。主變本體油樣正常，而有載開關(guān)的乙炔超標(biāo)，說明放電是在有載開關(guān)內(nèi)部。

對2號主變進(jìn)行局放試驗(yàn)以進(jìn)一步確定故障位置，首先用PDS-T90局部放電測試儀進(jìn)行測試，特高頻、高頻電流和超聲波傳感器分別放置在變壓器外殼接縫處、鐵心接地處和主變表面，均檢測到異常信號，具體結(jié)果如圖 1所示。根據(jù)測試數(shù)據(jù)分析放電類型為懸浮電位放電，根據(jù)超聲波測試最大位置點(diǎn)及特高頻綜合分析放電位置，初步判斷在有載調(diào)壓開關(guān)附近。

表1 2號主變油色譜試驗(yàn)結(jié)果 μL/L

圖1 T90局放測試結(jié)果

采用G100D變壓器局部放電診斷定位系統(tǒng)進(jìn)行測試，診斷結(jié)果見圖2。確定放電點(diǎn)位于圖2(a)中的3個(gè)橫截面交匯處。以2號主變靠近有載開關(guān)處的變壓器下腳為原點(diǎn)建立坐標(biāo)，如圖2(b)所示，則放電源的坐標(biāo)為：0.67 m，0.60 m，0.95 m。

圖2 G100D局放定位診斷結(jié)果

圖3 有載開關(guān)放電痕跡

根據(jù)測試情況及數(shù)據(jù)分析，2號主變有載開關(guān)內(nèi)部存在嚴(yán)重的放電現(xiàn)象，不排除多點(diǎn)放電的可能。放電類型為懸浮電位放電，具有明顯間歇性，可能為內(nèi)部金屬部件接觸不良，如螺栓沒有固定到位導(dǎo)致墊片松動(dòng)、屏蔽罩松動(dòng)等。

確定有載開關(guān)故障后，12月9日再次對有載開關(guān)進(jìn)行吊芯檢查，發(fā)現(xiàn)開關(guān)芯子B相過渡真空泡轉(zhuǎn)換觸頭與4擋板條靜觸頭間有放電痕跡，如圖3所示。這是因?yàn)樵?擋位置時(shí)，轉(zhuǎn)換觸頭與4擋靜觸頭之間存在0.5 mm左右的間隙，如圖 4所示，導(dǎo)致兩觸頭不能可靠接觸，靜觸頭處于懸浮狀態(tài)而產(chǎn)生內(nèi)部放電。當(dāng)天更換新的有載開關(guān)并做換油處理后再次將2號主變投運(yùn)，故障消失，運(yùn)行恢復(fù)正常。

圖4 轉(zhuǎn)換觸頭與靜觸頭間隙示意圖

3 結(jié)語

本次故障主要因有載開關(guān)生產(chǎn)過程中板條孔

的加工偏差和觸頭定位孔的加工偏差累積造成靜觸頭安裝后相對位置偏離，無法與轉(zhuǎn)換觸頭可靠接觸，導(dǎo)致懸浮放電。有載分接開關(guān)對調(diào)整負(fù)載、改善電能質(zhì)量等方面起著重要作用，一旦故障，將對電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生重大影響。解決本次故障的經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蚱鸬浇梃b與指導(dǎo)作用。但故障發(fā)生后再處理終究只是下策，只有在平時(shí)工作中做好維護(hù)工作及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患并消缺，才能保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的有效手段。

[1] 張全元. 變電運(yùn)行現(xiàn)場技術(shù)問答[M]. 北京：中國電力出版社, 2013.

[2]華北電業(yè)管理局. 變電運(yùn)行技術(shù)問答(第二版)[M]. 北京：中國電力出版社, 1997.

(本文編輯：楊林青)

A Fault Cause Analysis and Processing for Main Transformer On-Load Tap Changer

LIU Xinyu, YUE Liang, YANG Chenbiao, JIANG Wen, DU Wenjing, CAO Koucheng

(State Grid Songjiang Power Supply Company, SMEPC, Shanghai 201600, China)

This paper makes a simple introduction to the fault of the on-load tap changer during the start-up of a 35kv substation. The fault causes are analyzed and the solution is proposed. This research is of great significance to the maintenance personnel in routine equipment maintenance and troubleshooting.

main transformer; on-load tap changer (OLTC); power grid operation

10.11973/dlyny201704005

劉欣宇(1987—)，男，博士，工程師，從事電網(wǎng)企業(yè)變電運(yùn)維工作。

TM407

：B

：2095-1256(2017)04-0391-03

2017-05-16