米登寶

摘要：電壓是衡量電能質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，電壓能否保持在合格的范圍內(nèi)，對(duì)電力負(fù)荷的正常運(yùn)行和電力系統(tǒng)本身的安全至關(guān)重要。有載調(diào)壓變壓器是保證電網(wǎng)電壓質(zhì)量的有效設(shè)備，并且每年在大幅度地遞增。在有載調(diào)壓變壓器中，有載分接開(kāi)關(guān)是關(guān)鍵裝置，在近十幾年得到了廣泛應(yīng)用。由于有載分接開(kāi)關(guān)制造工藝、部件質(zhì)量、帶電運(yùn)行等原因的影響，造成其存在燃弧、環(huán)流等問(wèn)題，就不可避免的提高了變壓器在運(yùn)行中的故障率，嚴(yán)重影響電力變壓器及其整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：電力變壓器;有載分接開(kāi)關(guān);運(yùn)行維護(hù);檢修;分析

1導(dǎo)言

隨著社會(huì)現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，用電需求的快速增長(zhǎng)促進(jìn)了電網(wǎng)的快速發(fā)展。而輸變電設(shè)備的核心裝置電力變壓器投入電網(wǎng)運(yùn)行也在呈幾何數(shù)據(jù)增長(zhǎng)。變壓器在電網(wǎng)運(yùn)行中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。為了使由于負(fù)荷變化及系統(tǒng)波動(dòng)（諧波擾動(dòng)和無(wú)功投切）引發(fā)的電壓變化迅速恢復(fù)到額定值，同時(shí)又要保證供電的連續(xù)性，故采用有載調(diào)壓成為必要的手段。自引入有載調(diào)壓技術(shù)后，近年來(lái)有載調(diào)壓變壓器在國(guó)內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。有載開(kāi)關(guān)是變壓器中唯一存在運(yùn)動(dòng)的部件，也是調(diào)壓變壓器的主要部件，它的制造工藝、運(yùn)行維護(hù)及檢修水平直接關(guān)系到有載調(diào)壓變壓器的安全運(yùn)行。

2有載分接開(kāi)關(guān)目前使用中存在的問(wèn)題

有載分接開(kāi)關(guān)由選擇器、切換開(kāi)關(guān)和電動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，其性能包括電氣性能和機(jī)械性能兩個(gè)方面。電氣性能主要指觸頭接觸電阻，當(dāng)觸頭接觸電阻增大時(shí)，會(huì)引起觸頭過(guò)熱，甚至燒損。機(jī)械性能是指有載分接開(kāi)關(guān)操作過(guò)程中選擇開(kāi)關(guān)和切換開(kāi)關(guān)等部件的動(dòng)作順序和時(shí)間配合，以及切換過(guò)程中是否存在卡塞和觸頭切換不到位等。機(jī)械故障是電力變壓器有載分接開(kāi)關(guān)的主要故障類型，它可能會(huì)導(dǎo)致有載分接開(kāi)關(guān)和電力變壓器的損壞。有載分接開(kāi)關(guān)目前使用中存在的問(wèn)題有：一在切換過(guò)程中過(guò)渡電路會(huì)出現(xiàn)燃弧，產(chǎn)生的電弧會(huì)嚴(yán)重侵蝕觸頭表面，影響觸頭壽命，滿足不了頻繁調(diào)整分接頭的要求，同時(shí)電弧也會(huì)污染變壓器中的絕緣油，而定期更換絕緣油將會(huì)增加檢修工作量;二在切換過(guò)程中，過(guò)渡電阻和分接繞組間會(huì)產(chǎn)生環(huán)流，這必然造成換接過(guò)程中有瞬時(shí)壓降和電能的損耗。

3縮短有載分接開(kāi)關(guān)檢修周期的必要性

有載分接開(kāi)關(guān)擔(dān)負(fù)著帶負(fù)荷變更分接位置的任務(wù)，在運(yùn)行中承受著電氣和機(jī)械的雙重考驗(yàn)。因此，確定有載分接開(kāi)關(guān)的檢修周期，縮短檢修周期，對(duì)確保其安全運(yùn)行顯得尤為重要。新投的有載分接開(kāi)關(guān)由于動(dòng)、靜觸頭處于磨合狀態(tài)，盡管生產(chǎn)廠家在加工工藝上采取了相關(guān)措施，但仍會(huì)在變換分接過(guò)程中的機(jī)械和電弧作用下，產(chǎn)生較多的游離碳，致使絕緣油的劣化加快。對(duì)于日負(fù)荷或網(wǎng)絡(luò)電壓變動(dòng)較大的變電站，為滿足電壓合格率的要求需頻繁的調(diào)整分接位置，每日調(diào)壓常常達(dá)到數(shù)十次之多，所以縮短有載分接開(kāi)關(guān)檢修周期顯得尤為重要。

4有載分接開(kāi)關(guān)因維護(hù)不當(dāng)出現(xiàn)的問(wèn)題及預(yù)防

4.1切換開(kāi)關(guān)故障及預(yù)防

如果變壓器調(diào)壓頻繁，負(fù)荷電流較大，變壓器的接觸頭之間易造成機(jī)械磨損，電腐蝕，和觸頭污染。彈簧的彈性會(huì)因電流的熱效應(yīng)變?nèi)?，?dòng)、靜觸頭的接觸壓力下降，接觸電阻增大，導(dǎo)致該處的發(fā)熱量增大。而發(fā)熱又會(huì)加劇觸頭表面的氧化腐蝕和機(jī)械變形，導(dǎo)致接觸電阻不斷增大，熱效應(yīng)不斷增強(qiáng)，動(dòng)、靜觸頭逐漸溶化、脫落的惡性循環(huán)，引起有載分接開(kāi)關(guān)損壞。如果檢查發(fā)現(xiàn)電流過(guò)大，彈簧彈性變?nèi)醯仍斐砷_(kāi)關(guān)損壞，要立即切斷開(kāi)關(guān)，將開(kāi)關(guān)切換到完好檔位運(yùn)行，并立即退出故障設(shè)備更換使用新的備用變壓器，調(diào)換時(shí)應(yīng)按照變壓器銘牌圖解進(jìn)行，檢查分接頭螺絲松動(dòng)情況。

4.2過(guò)渡電阻常見(jiàn)故障及運(yùn)行維護(hù)

過(guò)渡電阻在運(yùn)行中起著至關(guān)重要的作用。一是在切換開(kāi)關(guān)的一瞬間保證負(fù)載電流的連續(xù)性，對(duì)負(fù)載電流起著“橋聯(lián)”的作用;二是在“橋聯(lián)”運(yùn)行中阻礙分接線段的循環(huán)電流，控制觸頭的開(kāi)斷容量，預(yù)防分接線段的極間短路。如果在過(guò)渡電阻異常狀態(tài)下帶負(fù)載切換，不但會(huì)切斷負(fù)載電流，而且在過(guò)渡電阻切口和動(dòng)、靜電阻的開(kāi)斷口處出現(xiàn)全部相電壓。該電壓會(huì)在動(dòng)、靜觸頭進(jìn)行開(kāi)斷動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生極強(qiáng)電弧，會(huì)穿透電阻的斷口，使得兩個(gè)分接頭在切換過(guò)程中出現(xiàn)短路。兩個(gè)分接線各自就會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流，迫使分接線燒毀。由于電壓產(chǎn)生的極強(qiáng)電弧會(huì)使開(kāi)關(guān)室中的油分解，產(chǎn)生氣體，如果此時(shí)安全保護(hù)裝置不能發(fā)揮作用立即將氣體排出，就會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)壞損，過(guò)渡電阻影響到整個(gè)變壓器。在平時(shí)的運(yùn)行中應(yīng)注意：一是電阻在運(yùn)行一段時(shí)間后要進(jìn)行檢查過(guò)渡電阻材質(zhì)是否腐蝕、風(fēng)化，緊固性是否良好等情況，出現(xiàn)故障及時(shí)維護(hù)。利用測(cè)流儀器檢查電阻的額定電流，電壓波動(dòng)情況。二是嚴(yán)格檢測(cè)變壓器過(guò)渡電阻在兩倍以上額定電流下切換，控制電流大小，防止電阻燒壞。三是在機(jī)器運(yùn)行前應(yīng)檢測(cè)快速機(jī)構(gòu)主彈簧器的安全程度，用扳手較緊螺絲，預(yù)防螺絲松動(dòng)。在平時(shí)工作中應(yīng)意機(jī)器的維護(hù)修理，及時(shí)清理，更換破損零件，焊接修理部分零件，及時(shí)預(yù)防機(jī)器突然損壞、卡死、燒壞過(guò)渡電阻。

4.3分接開(kāi)關(guān)儲(chǔ)油桶漏油及預(yù)防措施

變壓器和有載分接開(kāi)關(guān)的油系統(tǒng)分別獨(dú)立運(yùn)行，互不干擾。但是有載分接開(kāi)關(guān)在調(diào)壓過(guò)程中，切換開(kāi)關(guān)時(shí)，動(dòng)、靜觸頭間會(huì)放電，有載分接開(kāi)關(guān)儲(chǔ)油桶中的油會(huì)出現(xiàn)溶解現(xiàn)象。如果密封效果不好，絕緣油就會(huì)滲透到變壓器油箱中。究其原因有：一是設(shè)備制造工藝不良密封不好和取油樣過(guò)程中未對(duì)放油閥緊固導(dǎo)致發(fā)生滲漏;二是有載分接開(kāi)關(guān)絕緣桶裝配過(guò)程中遭受意外損壞。預(yù)防措施主要有：在日常工作中應(yīng)緊固好油箱底部的放油閥，防止絕緣油的滲漏;在有載分接開(kāi)關(guān)絕儲(chǔ)油桶外側(cè)包裹一層保護(hù)套，選用工藝優(yōu)良，材質(zhì)理想，尺寸合適的油箱密封膠墊;隨時(shí)用色譜分析檢查儲(chǔ)油桶內(nèi)的油位是否有升高降低的異常情況，用以預(yù)測(cè)油桶是否漏油，防止油滲透到變壓器，影響變壓器絕緣效果。

4.4有載分接開(kāi)關(guān)的油維護(hù)

有載分接開(kāi)關(guān)在運(yùn)行中，頻繁出現(xiàn)的電弧會(huì)使少量的絕緣油分解，產(chǎn)生游離碳，油垢等固態(tài)雜質(zhì)和氫氣、乙炔、甲烷等氣體。氣體會(huì)直接從絕緣油中揮發(fā)溢出，但固體雜質(zhì)只能沉積在絕緣件表面。另外還有一部分觸頭融化后遺留的金屬微粒，和固體雜質(zhì)共同沉積在絕緣體表面。當(dāng)達(dá)到一定程度，這些固體雜質(zhì)會(huì)增加電流的泄漏，降低開(kāi)關(guān)元件的絕緣程度，油會(huì)沿著絕緣件表面放電，致使開(kāi)關(guān)損壞。通過(guò)以上的分析可知，油質(zhì)量的好壞影響著開(kāi)關(guān)的操作，繼而影響油的絕緣程度。因此。我們應(yīng)加強(qiáng)有載分接開(kāi)關(guān)的油維護(hù)，定時(shí)的更換污油，對(duì)絕緣件表面進(jìn)行清理工作，以預(yù)防絕緣油的絕緣水平下降，對(duì)開(kāi)關(guān)造成損壞。

5結(jié)論

除以上故障外，有載分接開(kāi)關(guān)切換時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，過(guò)短或是不切換，氣體繼電器在運(yùn)行中頻繁發(fā)出信號(hào)等故障的都會(huì)造成設(shè)備損壞。因此，從源頭上解決問(wèn)題是首要的，我們?cè)谌粘９ぷ髦幸欢ㄒ訌?qiáng)員工的專業(yè)技能和素質(zhì)的培訓(xùn)，確保員工掌握各種開(kāi)關(guān)的運(yùn)維方法以及注意事項(xiàng)，全面提升故障處理水平。根據(jù)變壓器的運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)行次數(shù)及時(shí)安排進(jìn)行維護(hù)檢修工作，保證有載分接開(kāi)關(guān)安全可靠的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]嚴(yán)向坤，張偉賢，吳泳航.有載開(kāi)關(guān)參數(shù)測(cè)試儀測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定分析[J].廣東科技，2018，27（05）：62-65.

[2]羅賢.電力變壓器有載分接開(kāi)關(guān)的常見(jiàn)問(wèn)題及處理辦法的研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2018，15（06）：19-20.

[3]武志強(qiáng).試論電力變壓器無(wú)弧有載調(diào)壓技術(shù)[J].化工管理，2017（30）：116.

[4]劉穎，劉彬.城鎮(zhèn)有載調(diào)壓電力變壓器高壓中部出線新型結(jié)構(gòu)[J].山西農(nóng)經(jīng)，2017（16）：129.

[5]杜梁亮.電力變壓器有載調(diào)壓技術(shù)的新進(jìn)展[J].南方農(nóng)機(jī)，2017，48（08）：14+36.

[6]范會(huì)亮.110?kV變壓器有載分接開(kāi)關(guān)故障分析[J].農(nóng)村電氣化，2017（03）：31.