韋瑞峰,張梅,楊紹昆,陳振江
(云南電網(wǎng)公司昆明供電局,昆明 650200)
某集控中心操作110 kV變電站2號(hào)主變有載分接開關(guān)由3檔調(diào)至4檔時(shí),2號(hào)主變有載重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘。該主變型號(hào)為SFSZ7-31500/110,電壓組合為 110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10 kV。有載開關(guān)型號(hào)為 ZY1A-Ⅲ500/60C±8,切換次數(shù)接近5000次。該變壓器歷年檢修預(yù)試數(shù)據(jù)正常,有載開關(guān)因切換次數(shù)未達(dá)到要求未進(jìn)行過吊芯檢修。
1)試驗(yàn)檢查情況:在運(yùn)行檔位4檔進(jìn)行110 kV繞組直流電阻試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)三相電阻值均較大(約5.4 Ω)約為上次試驗(yàn)值 (0.88 Ω)的5倍。然后手動(dòng)調(diào)至3檔進(jìn)行直流電阻試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果與4檔一致。手動(dòng)調(diào)節(jié)檔位時(shí),無卡澀,但是調(diào)檔過程中無正常的切換開關(guān)槍擊機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能釋放后“喀嗒”聲響。瓦斯繼電器內(nèi)有氣體積聚,開關(guān)內(nèi)油耐壓試驗(yàn)合格,外觀檢查其他無異常。變壓器本體油色譜化驗(yàn)數(shù)據(jù)合格。
2)切換開關(guān)吊芯檢查情況:切換開關(guān)在3檔位置吊出后檢查,發(fā)現(xiàn)B相弧形板上的K2上靜觸頭固定螺栓及觸頭均脫落,固定在上面的過渡電阻的引線有放電燒蝕的痕跡。清潔切換開關(guān)油箱時(shí)找到脫落的固定螺栓,螺栓根部上也有放電燒蝕的痕跡,且固定螺栓的防松措施在出廠安裝上存在缺陷,已基本失效;拆開B相弧形板后,找到脫落的觸頭。
切換開關(guān)吊出后三相的觸頭均處在調(diào)檔切換過程的中間過渡位置。用手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)切換開關(guān)機(jī)構(gòu),發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)已處于脫扣狀態(tài),觸頭不會(huì)變動(dòng)位置。測量3相共6個(gè)過渡電阻阻值正常 (4.4~4.6 Ω),電阻無損傷。
根據(jù)切換開關(guān)檢查情況分析,由于B相弧形板上的K2上端靜觸頭固定螺栓的防松措施有出廠安裝缺陷,失去防松的作用,且切換開關(guān)動(dòng)作時(shí)的振動(dòng)較大,導(dǎo)致固定螺栓在長期運(yùn)行過程中逐漸松脫出來,螺栓松脫后,產(chǎn)生懸浮電位,與過渡電阻引線產(chǎn)生輕微放電,因此固定螺栓和過渡電阻的引線上均有放電燒蝕的痕跡。
固定螺栓最終完全脫出,掉落在切換開關(guān)油桶內(nèi);K2上端靜觸頭脫落在K2動(dòng)靜觸頭之間,因?yàn)镵2靜觸頭的上、下觸頭接于過渡電阻的同一端,故K2上靜觸頭的缺失并不影響切換開關(guān)的動(dòng)作。
但是由于切換開關(guān)切換的振動(dòng),脫落的觸頭可能不斷變化位置,當(dāng)上一次切換后,脫落觸頭正好卡在動(dòng)靜觸頭間;進(jìn)行下一次切換時(shí),根據(jù)圖1切換開關(guān)動(dòng)作過程和槍擊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析,由于脫落觸頭抵住使動(dòng)觸頭不能繼續(xù)運(yùn)動(dòng),從而使切換開關(guān)整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止在中間過渡位置上,同時(shí)導(dǎo)致切換開關(guān)的槍擊機(jī)構(gòu)脫扣。
這就解釋了在吊芯檢查前調(diào)檔時(shí)切換開關(guān)無正常的切換開關(guān)槍擊機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能釋放后的聲響;直流電阻測試值實(shí)際為主繞組電阻與過渡電阻阻值之和。(0.9+4.5≈5.4 Ω);開關(guān)吊芯后觸頭處于中間過渡位置。
切換開關(guān)在切換過程中被脫落的觸頭卡住,機(jī)構(gòu)脫扣后,三相觸頭始終保持在中間過渡狀態(tài),一方面過渡過程中動(dòng)靜觸頭間的電弧長時(shí)間得不到熄滅,另一方面過渡電阻長時(shí)間承受電流發(fā)熱,從而導(dǎo)致切換開關(guān)油桶內(nèi)產(chǎn)生高溫,使大量的油氣涌向瓦斯繼電器導(dǎo)致重瓦斯保護(hù)動(dòng)作。
圖1 切換開關(guān)動(dòng)作過程示意圖
有載分接開關(guān)由于緊固螺栓“R”面制造精度差,長期運(yùn)行易產(chǎn)生松動(dòng),于是采用沖鉚的方式防止螺栓松動(dòng),但防松措施有缺陷,失去防松的作用,且切換開關(guān)動(dòng)作時(shí)的振動(dòng)較大,導(dǎo)致固定螺栓在長期運(yùn)行過程中逐漸松脫出來,發(fā)生了此次故障。有載分接開關(guān)切換開關(guān)在達(dá)到規(guī)定的切換次數(shù)或規(guī)定的檢修周期需要進(jìn)行吊芯檢修。從規(guī)定的切換次數(shù)看,電網(wǎng)內(nèi)的變壓器調(diào)壓次數(shù)并不頻繁,基本整個(gè)生命周期都達(dá)不到規(guī)定的切換次數(shù);但按切換次數(shù)則每臺(tái)開關(guān)在生命周期內(nèi)應(yīng)進(jìn)行4~5次吊檢。通過此次故障分析,一方面要求制造廠家不斷提高產(chǎn)品工藝質(zhì)量,減少運(yùn)維檢修壓力;另一方面對于現(xiàn)運(yùn)行的有載開關(guān)雖未達(dá)到廠家規(guī)定的切換次數(shù)但達(dá)到了規(guī)定的檢修周期時(shí)還是應(yīng)該配合主變停電定期開展吊芯檢修,以發(fā)現(xiàn)和消除隱患,提高變壓器的可靠性。
[1]陳敢峰,姚集新.變壓器分接開關(guān)實(shí)用技術(shù)[M].北京:中國水利水電出版社,2002.
[2]馮仲民.有載分接開關(guān)的應(yīng)用:選型、安裝、運(yùn)行、維護(hù)檢修、常見故障分析 [M].北京:中國電力出版社,2004.