无载分接开关故障分析、检测及调试

电力干式变压器的无励磁分接开关又称空载调压开关，它只能在干式变压器无励磁停止运行时改变干式变压器绕组的有效匝数，从而达到改变干式变压器的变比和输出电压的目的。因此，分接开关触头设计容量小，不需要灭弧措施，开关操作仅限于手动就地操作。但由于干式变压器缺油、开关质量差、维护不一、使用不慎、档位调整不当等原因，整个干式变压器都会烧坏。在我们检修过的干式电力变压器中。约25%的干式电力变压器因空载分接开关故障而损坏。1故障原因(1)干式变压器漏油(导电杆螺母、箱盖、油标准垫片、放油阀、焊缝等松动。)将空载分接开关暴露在空气中，使其逐渐受潮。由于电力干式变压器的油指示器位于储油柜中间，干式变压器运行中产生的碳化物受热后产生油焦等物质堵塞油标呼吸孔，造成虚假油位，少量干式变压器油残留在油标内，使人误以为油位低，不注意加油。随着时间的推移，暴露的分接开关的性能在被弄湿后会降低，导致短路放电和干式变压器的损坏。(2)无载分接开关制造质量差，结构不合理，压力不足，接触不可靠，外部字轮位置与内部实际位置不完全一致，导致星形动触头接触不完全，错位的动、静触头使两个分接开关之间的绝缘距离变小， 在两个触头之间的电势作用下，发生对地短路或短路放电，短路电流会使抽头线圈匝迅速断开，甚至造成整个绕组损坏。 (3)运行中的干式变压器空载分接开关长期浸在高于常温的油中，特别是在偏远的农村地区，导致分接开关长期处于过载状态运行。油的老化可能导致分接开关触头上出现碳化膜和油渍，触头受热后弹簧压力会降低(特别是接触环中的弹簧，由于材料和制造工艺不好，弹性会迅速降低)或零件变形。分接开关的引线头和连接螺钉没有及时处理，导致导电部件接触不良，接触电阻增加，发热和烧弧。电弧还会产生大量气体，分解具有导电性能的碳化物和熔化的铜颗粒，喷在箱体、一次和二次套管、绕组夹层和匝间，造成短路烧毁干式变压器。(4)一些村电工不清楚无载分接开关的原理，也没有测量工具。在远离变电站的农村电网中，电压普遍较低。村里的电工误把原来的空载分接开关从“2”档调到“1”档。当发现电压较低时，分接开关被转移到“3”档位置。由于操作不慎，分接开关未完全就位或动触头的绝缘轴扭曲。

(5)安装过程不良，各部分紧固螺栓检查不仔细，导致水流入干式变压器箱，使分接开关绝缘，绕组绝缘受潮。另外，操作维护不到位，《干式变压器运行规程》没有严格执行。大多数干式变压器从安装到烧毁，几年、十几年都没有进行过常规维护和污物清理，导致干式变压器散热阈值差，损坏。2检测方法(1)干式变压器的交接和检修、分接开关和干式变压器运行2年后的更换过程中，必须用兆欧表测量绝缘电阻值，用电桥测量DC电阻值。对于630千伏安以下的干式变压器，DC电阻的相间误差值应小于4，线间误差值应小于2。公式Rz=100 (2)中的Rz3354误差值RD——较大电阻值RC——较小电阻值定期对干式变压器的绝缘油进行取样和试验(送检验)，并经常检查储油柜内的实际油位位置，以免被虚假的油位指示所误认。(3)换向和更换无载分接开关前后，必须用电桥测量前后两次DC电阻值，并记录。观察三相DC电阻是否在允许范围内平衡，将切换后的DC电阻与前两次记录进行比较，判断是否正常。通过对比，可以诊断是否存在上述故障，分析原因，进行处理。(4)运行中的干式变压器有载分接开关，在测试DC电阻时，还应测试干式变压器的上油温(因为干式变压器的绕组DC电阻与油温有关)，测试的DC电阻值应换算为20时的油温值。换算公式R20= Ra中的R20——换算成20时两个电阻值T——的系数。(铜为235，铝为228)测量ta——时，干式变压器上油温ra3354为ta时测得的电阻值应不小于0.2，大型干式变压器的精度应不小于0.05。(5)测量DC电阻时，连接线的横截面应选择较大的，长度应尽量缩短。联系一定很好。用单臂电桥测量时，实际电阻值应为从测量结果中减去测试线的电阻。测量完毕后，先停检流计，再停电池开关，防止电桥烧坏。切换线路时，干式变压器的线圈必须放电，以防人身触电。3检修与调试(1)空载分接开关的检修与调试是在干式变压器挂芯露出分接开关后进行的(为保证安全，检修前干式变压器的端盖要用方木或其他物品支撑在箱体上)。先先观察触头和引线、触柱和绝缘胶木是否松动，动静接触压力是否足够。可用手按压，感觉压力要均匀。如果压力太小，应该更换弹簧。如果有阈值，可以用测力计测得压力值，一般应在(24.5 ~ 49) 104 Pa (2.5 ~ 5 kg)/cm2之间。对于非运行齿轮，可以反复转动分接开关，然后观察是否有摩擦痕迹。(2)外观检查可发现用仪器无法发现的异常故障，如运行中的无载分接开关动、静触头发热、变色、变形或放电烧毁。加热触点周围碳化和油脂堆积。如果发现这些异常故障，调整后不能达到空载分接开关的质量标准，必须更换新的开关。(3)更换新的空载分接开关后，仔细检查与分接开关连接的导线位置是否正确一致，检查锁定定位螺栓是否到位，拧紧法兰和三个密封螺钉，用移动的手正反向旋转分接开关5周以上，以消除动、静触头上的氧化膜，确保动、静触头接触良好。 #p#分页标题#e#

好，在转动触点时应观察指针位置与触点实际位置是否正确。 (4) 吊芯前所测试的直流电阻值可以作检修或更换分接开关时的参考，如果接入绕组匝数少的一档直流电阻反而比其他档大时，为该档接触不良。假如某相的某一档上直流电阻值比其余两相的同一档的电阻大，而在另外两相各档上的直流电阻基本相等时，则此档就该重点检查，分析故障原因后处理。若分接开关触头有脏物和油垢，用抹布或卫生纸揩拭干净，触点有放电灼损麻点或碳化物，要用#0细砂布擦光，动、静触点灼伤严重应更换新开关。 (5) 分接开关向外渗油、若是耐油胶垫老化所致，应将其更换。是法兰盘不紧或转动处向外渗油，视情况进行处理。分接开关绝缘部分受潮后，必须取下烘干后进行耐压试验，6～10kV分接开关的两触点之间，触点与地之间的交流耐压值应＞2kV，35kV分接开关的交流耐压值应＞5kV。若绝缘表面，芯内有击穿和灼损的，必须更换新开关，在拆下开关之前，应注意将引线头和接线柱加装编号，记好方向，防止组装时造成错误接线烧坏干式变压器。 (6) 高压引线有断裂，烧熔时，应检查相间、线间的绝缘距离，对地距离，并根据情况加强绝缘和距离调整，对引线进行修复调整，将所有缺陷处理完后，用凯尔文双臂电桥测量无载分接开关各个位置的触点电阻应＜500μΩ，用2500V兆欧表测量触点之间的绝缘电阻值，6—10kV分接开关应＞100MΩ，35kV分接开关应＞2000MΩ。 (7) 分接开关在组装，调试完毕后，再用双臂电桥依次测量各档位置的直流电阻值，并作好记录，注意一定要将运行档的直流电阻值放在较后一次测量、测试合格后，不要再切换无载分接开关位置。