基于某地區(qū)1號(hào)主變有載分接連續(xù)2起故障分析討論

范開明

摘 ? 要：電力變壓器是電網(wǎng)中能量轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)暮诵?，在電力系統(tǒng)中具有極其重要的作用，它關(guān)系到電網(wǎng)的安全、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，因此對(duì)變壓器的可靠性就提出了更高的要求。電力變壓器本身造價(jià)十分昂貴，檢修周期長(zhǎng)，如果變壓器在運(yùn)行中發(fā)生故障，將可能造成大面積的停電，產(chǎn)生巨大的直接和間接的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)整個(gè)社會(huì)產(chǎn)生重大影響。隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，電力變壓器的數(shù)量也在不斷增加，保證變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行就顯得尤為重要，而電力變壓器有載分接開關(guān)是電力變壓器的心臟，對(duì)調(diào)節(jié)電壓穩(wěn)定起著關(guān)鍵性作用，如何更有效呵護(hù)有載分接開關(guān)是一件非常有必要的事情。

關(guān)鍵詞：有載分接開關(guān) ?調(diào)壓 ?故障

中圖分類號(hào)：TM40 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）02（c）-0029-02

隨著中國(guó)電力能源的強(qiáng)烈需求，目前高壓、超高壓、特高壓雨后春筍的冒出，同時(shí)輸電線路使用的電力變壓器為油浸式變壓器種類越來越多。油浸式變壓器具有絕緣強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，變壓器的損壞和故障絕大多數(shù)是由絕緣系統(tǒng)的老化造成的，以往為了保證設(shè)備安全與可靠，電力行業(yè)根據(jù)試驗(yàn)規(guī)程對(duì)變壓器進(jìn)行定期停電實(shí)驗(yàn)、檢修和維護(hù)，這就需要我們能及時(shí)了解變壓器的狀態(tài)。目前許多變壓器達(dá)到了壽命的中后期，如果全部更換需要大量的資金，也會(huì)造成大量的浪費(fèi)，所以保證大型電力變壓器的安全運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)具有非常重大的意義，而有載分接開關(guān)必然要時(shí)刻注意到呵護(hù)。

1 ?第一起分接開關(guān)故障概述

2015年5月12日，變電檢修一班在對(duì)某110kV站2號(hào)主變有載開關(guān)進(jìn)行常規(guī)性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其過渡電阻三相嚴(yán)重不平衡，不平衡率達(dá)到10%，依據(jù)以往的工作經(jīng)驗(yàn)，此次非常有必要對(duì)有載開關(guān)本體進(jìn)行吊芯大修，通過選擇合適的天氣進(jìn)行吊檢后，發(fā)現(xiàn)開關(guān)芯子B相弧形板彈簧導(dǎo)電接點(diǎn)（主弧觸頭，雙數(shù)位置）銅片軟連接變形（見圖1）。

分析原因?yàn)榘惭b時(shí)安裝工藝不高造成的，如果運(yùn)行中進(jìn)行調(diào)壓，（當(dāng)時(shí)此開關(guān)在單數(shù)位置運(yùn)行），彈簧導(dǎo)電接點(diǎn)接觸不到位，極可能造成主變吊閘或燒壞變壓器的嚴(yán)重后果，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行解體修整（見圖2），從而消除了設(shè)備隱患，保證了設(shè)備正常安全運(yùn)行。

2 ?第二起分接開關(guān)故障概述

（1）基本情況。

2017年3月23日，某縣220kV 1號(hào)主變進(jìn)行有載分接開關(guān)吊檢作業(yè)過程中，發(fā)現(xiàn)有載分接開關(guān)進(jìn)行調(diào)壓時(shí)，無論進(jìn)行現(xiàn)地手動(dòng)還是遠(yuǎn)調(diào)電動(dòng)均無法進(jìn)行操作，現(xiàn)場(chǎng)手搖操作感覺機(jī)構(gòu)箱或者開關(guān)油室內(nèi)有異物卡住，無法轉(zhuǎn)動(dòng)。1號(hào)主變有載分接開關(guān)生產(chǎn)廠家為德國(guó)ABB，已投運(yùn)6年。

（2）初步預(yù)想解決方案。

經(jīng)過初步分析，可能是機(jī)構(gòu)箱齒輪盒齒輪牙損壞、開關(guān)本體損壞兩種可能。

（3）現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況。

當(dāng)打開齒輪盒檢查，發(fā)現(xiàn)盒內(nèi)有嚴(yán)重進(jìn)水痕跡，同時(shí)盒內(nèi)還有沙子、塵土，鐵銹片等異物，傳動(dòng)齒輪已完全銹蝕一起，且固定水平軸的軸承內(nèi)的滾珠已變形，諸多因素綜合導(dǎo)致電機(jī)經(jīng)傳動(dòng)軸無法帶動(dòng)齒輪盒轉(zhuǎn)動(dòng)，見圖3示。

（4）處理情況。

現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)過討論，有兩種解決方案，即僅僅更換軸承、更換整套齒輪盒。慎重分析后決定采取第一種方案，僅僅對(duì)固定水平軸的軸承進(jìn)行更換。萬不得已才采取進(jìn)行整套齒輪盒裝置進(jìn)行更換，因第二套方案需要主變本體進(jìn)行放油才可以進(jìn)行更換，工作量巨大，且放油后序工作異常繁雜，如清罐、倒罐、濾油、做耐壓、充注油等。通過對(duì)齒輪盒拆卸，清掃內(nèi)部異物，清除齒輪上鐵銹，更換新的軸承，重新在齒輪盒內(nèi)注入黃油，密封好齒輪盒蓋板后，進(jìn)行現(xiàn)地、遠(yuǎn)方電動(dòng)調(diào)試后，一切正常。

（5）結(jié)論分析。

分析此次缺陷基本原因是安裝過程中，工作嚴(yán)謹(jǐn)性不高，齒輪盒密封不嚴(yán)，導(dǎo)致雨分、沙土等異物進(jìn)入而導(dǎo)致銹蝕。

3 ?有載分析開關(guān)其它故障

變壓器有載分接開關(guān)作為電力變壓器的核心設(shè)備，擔(dān)負(fù)著電壓調(diào)節(jié)（主要通過觸頭轉(zhuǎn)換，線圈并列多少）電能傳輸和分配角色，其能否正常的運(yùn)行直接關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)能否持續(xù)、正常、穩(wěn)定的工作。一旦出現(xiàn)了故障，同時(shí)還會(huì)中斷局部的供電，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重的還會(huì)威脅經(jīng)濟(jì)安全和社會(huì)安全。

主軸扭斷故障根據(jù)分接開關(guān)主軸彎曲扭斷故障案例，發(fā)生的主要原因有：

（1）電氣限位裝置機(jī)械傳動(dòng)部分松動(dòng)后分離，造成電氣限位裝置失靈。

（2）機(jī)械聯(lián)結(jié)器發(fā)生卡澀，極限位置機(jī)械連接器脫扣撥指變形。

（3）調(diào)壓至極限位置時(shí)過檔而扭斷主軸。

為避免主軸扭斷故障發(fā)生，在安裝或檢修時(shí)應(yīng)先手動(dòng)調(diào)整，并在極限檔機(jī)械閉鎖動(dòng)作正常后再進(jìn)行電動(dòng)調(diào)整。

除上述幾種故障外，有載調(diào)壓開關(guān)本體還存在運(yùn)輸過程中因包裝不好或包裝破損而進(jìn)水受潮的問題。出廠、運(yùn)輸及安裝前的保管工作，都必須采取防止進(jìn)水受潮措施，保證設(shè)備完好。

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