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【电力变压器有载调压开关综合故障分析处理】电力变压器分接开关

时间:2019-01-12 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  摘 要:随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,对电力系统安全稳定地供电提出了越来越高的要求。   本文从实践出发,阐述了电力变压器有载调压开关事故分析、故障点诊断处理,指导日常维护检修工作中所存在的遗留问题,为分接开关在使用寿命上和电网安全、经济、可靠运行提供了可行性重要依据。
  关键词:有载调压开关; 综合故障分析;处理
  
  分接开关是电力变压器完成调压的核心部件。变压器是静态的变电设备,而分接开关因调压需要是变压器中唯一频繁操作的机械与电气结合一体的设备。随着调压次数的增多,其操作不良和故障也随之增加,很容易出现烧毁造成电网大面积停电,运行风险大。与高压断路器相比,其结构复杂,运行使用上要求精度高,由此可知:为了确保分接开关安全稳定运行,开展专业性理论知识的培训学习,掌握有关分接开关整套机构部件综合理论知识势在必行。
  一、有载调压开关本体故障
   有载调压开关本体常见故障,大多反映在:分接开关的油箱密封不严,造成向变压器本体渗油;分接开关缺油,但油标指示出现假油位;有载分接开关密封不良,由于雨水侵入导致分接开关绝缘性能降低引发事故;分接开关的过渡电阻在切换过程中被击穿、烧断,使触头间的电弧拉长,过热烧损造成变压器事故;触头烧损、触头脱落;分接开关滚轮卡死,机械传动部分脱档卡涩,分接开关停在过渡位置造成相间短路;实际运行档位与现实档位不对应;主轴扭断。
   (一)有载调压开关油箱渗油故障
   1、现象
  (1)箱体上盖明显渗油;
  (2)有载分接开关油位升高至本体油位。
  2、故障原因及处理
  (1)分接开关储油柜油位异常降低。正常添加油位是分接开关的油位稍低于变压器本体的油位,所以分接开关油位的异常油位的异常降低可能是外漏造成的,应检查分接开关头盖处的渗漏情况。 发生的主要原因:上盖密封胶圈老化,压缩量不足
  (2)装配过程中密封胶圈损伤,对于这类故障,一般在变压器检修时更换上盖密封圈,同时将有载调压开关油位降低,防止从油枕处渗油,最好能将上盖密封胶圈加厚,增加压缩量,防止漏油。
  (3)切换开关油室与本体密封不良,渗漏多发生在油室与本体结合处,其次是转动轴,接线端子等。当又在开关油位升高至本体油位时,开关油中的气体进入变压器中,是变压器本体油色谱变化。变压器本体绝缘油色谱分析时,各项指标超标,可停止切换分接开关操作,对变压器绝缘油进行跟踪色谱分析,若溶解气体组分含量与产气率呈下降趋势,则判断为分接开关油室的绝缘油渗漏到变压器本体绝缘油中。油位升高往往是内漏造成的,应停电将分接开关芯体吊出,抽尽油室的油,在变压器本体油压的作用下观察绝缘筒内壁、分解引线螺栓及转轴密封处,针对不同的渗漏部位采用不同的处理方法。
   (二)有载调压开关烧损故障
  有载分接开关在运行中烧损。由于触头接触不良引起拉弧,引起触头松动,导致位置偏移;二是安装时不注意紧固或触头装偏。
  1、触头松动,引起位置偏移,造成接触不良。造成触头松动的原因,意识频繁调压振动影响,引起触头松动,导致位置偏移;二是安装时不注意紧固或触头偏移。
  2、触头接触压力不足,造成接触不良,在大负荷情况下,触头易过热而造成烧损,引起事故。
  为防止触头松动,最好能增加静触头固定自锁螺钉,并将静触头接触面改为微凹面,动触头接触面改为凸形面,因凹凸面接触,稍有偏差也有可能自动矫正。同时,在检修中加强触头的压力调整和监测。
  (三)选择分接开关引线与静触头的固定绝缘杆变形故障
  绝缘杆变形常由于绝缘杆自身机械强度不够和绝缘杆受力影响两方面。由于绝缘杆强度低,易变形,在有载调压开关切换中及切换后造成了选择开关的动、静触头接触不良,甚至造成运行切换中触头起弧放电、高温过热。导致过度电抗或过渡电阻烧毁。
  (四)主轴扭断故障
  发生分接开关主轴弯曲扭断故障的主要原因有:
  1、电气限位装置机械传动部位松动后分离,造成电气限位装置失灵;
  2、机械连接器发生卡涩,极限位置机械连接器脱扣拔指变形;
  3、调压至极限位置时过档扭断主轴。
  为避免主轴扭断故障发生,在安装或检修时应先手动调整,并在极限挡机械闭锁动作正常后再进行电动调整。
  (五)运行变换电压表、电流表无相应变动
  运行中分接变换操作后,电压表、电流表无相应变动,原因是分接操作没有进行。分接开关与电动机连接脱落。若位置指示已知,电压表、电流表无相应变动,严禁继续进行分接变换操作,因为很可能是切换开关卡死或其他原因未进行切换,若继续分接操作,将会发生烧毁开关事故。
  二、机构常见故障的判断处理
  分接开关电动机构的常见故障有开关联动,开关拒动,分接过程停止,分接指示与实际接触位置不一致等。造成的原因主要是代理器回路和机械连接失灵。
   (一)开关拒动
   1、两个方向均拒动,造成升降两个方向均不能调压的原因是公共线路部分出现故障,常见的原因有:
   (1)电动机主回路方面。无三相电源,空气开关跳闸或转换开关未合上(SYXZ型);三相电源缺陷不能启动电动机或主回路开关不能正常闭合;主回路某些处接线松动或断线;电动机构卡死或电动机绕组断线。如检查以上各项均正常但仍不能运转,可认为是控制电路的问题。
   (2)控制回路方面,无操作电源,或联锁开关因弹簧未复位造成闭锁开关接点未能接通,或构不成回路,一般情况下是零线开路。此时应查找端子排接线至主控制室回路是否有熔丝熔断,导线断头,零件拆除等情况,并加以处理。
   (3)一个方向可以运转、另一个方向拒动。可以排除主回路及操作回路公共部分故障,应在拒动操作回路上检查。
  (4)手摇操作正常,而就地不能电动操作,应是没有投入操作电源或手动联锁接点未复归。应将操作电源投入,手按联锁接点使其复位,必要时更换复位弹簧。
  (5)就地操作正常,远方操作拒动。主要远方控制回路故障,应检查远方控制回路的正确性。
  (二)开关连动(滑档)
   开关调压时,发出一个指令只进行一级分接或降的变换,而开关联动就是发出一个调压指令后,连续转动几个分接,甚至到达极限位置。这是普遍的故障,尤以SYXZ型机构较为多见。连动原因有以下几方面:
   1、交流接触器铁芯剩磁的影响,使接点粘死或接点烧掉,当断电后接触铁芯不能马上分离,造成调压机构动作。改进方法选用质量好的接触器,也可在动触头接触面用纱布打磨和汽油清洗。
  2、限位开关处的上下凸轮片调整不当,绿色红色标志不在窗口中心。因此上下凸轮片的调整必须以绿色红色标志停在窗口中央为准。调时松开凸轮的紧固螺钉,用手转动凸轮,反复是试转几次,以调好为准。
  3、行程开关小轴下面有一个弹簧,它的作用是当凸轮转动后,弹簧绷紧储能;当行程开关上的滚轮快速掉到凹处,切断操作电源。当弹簧疲劳过度失去弹性后,行程开关不能马上切断电源,造成联动。因此弹簧失去弹性,如有轻微变形可互换调整,使其恢复弹性。
  4、电动机所带的变速箱出口处有一牛皮碗,在电动机短路制动后,由于惯性作用,轴会继续旋转,用它来刹车阻尼。当牛皮碗侵泡在油中,摩擦力降低,惯性使行程开关触头接通,也可造成联动。因此需定期用汽油清洗牛皮碗。
   (三)分接过程停止
   分接过程停止的原因可能是:
   1、操作电源断电。
   2、电源相序错误。当外接电源相序与电动机内部设定的相序不符时,如进行升降操作,当分接变换指示轮驶出绿区2-3格时,相序保护动作,使自动空气开关脱口断开电源,电动机停止运转,出现以上现象。上述现象的处理较为简单,只要调整一下电源相序即可正常工作。
   3、凸轮开关问题
  (1)凸轮开关位置移动或启动动合接点不能正常闭合;
  (2)凸轮开关动作顺序不对。应更换、调整凸轮开关;其后进行校验。
  4、极限位置错误
  (1)机构在极限位置时,极限停止档块靠前,使限位开关提前断开;
  (2)电动机构与开关联接不当造成开关极限位置时,机械限位的作用。
   5、分接操作停止时,红线偏移
  (1)若是单项偏移,是凸轮片松动移位,可松动凸片上面(或下面)一片,调整其缺口开角的大小。
  (2)若是双向偏移,可能级进位置显示盘上的红线不能对准基线而略有偏移,但只要仍在绿色区内,就不会影响使用。当偏出绿色区是时,应进行调整处理。
   5、分接位置指示不一致
  (1)室内外分接位置指示不一致。这种故障时常反映在机构向内位置信号发送器动触头接触不良,接触位置发生偏差,插头与电缆焊接不良等几个方面引起,应针对不同情况加以处理。
  (2)分接指示与实际接触位置不一致。电动机的分接指示位置与开关内部的实际接触位置不一致时,若是由于误动、位移等原因造成的此类故障,对DCJ10机构来说表现为机构的位置指示与开关顶部的位置指示不一致。而对SYXZ型开关来说却不易从外表发现,但可同通过手柄向上下两级限位摇动,其中没有到极限位置(1或N)就会被机械制动而发现。这种故障必须在电动操作前加以调整,否则将会严重出现严重后果。因此电动操作前,用手动进行连接位置校验,保证连接正确无误至关重要。其方法是校验开关顶部与机构位置指示是否一致,当开关顶部指示与机构指示不一致时,应拆开垂直轴,用手柄将机构指示摇至与顶部指示相同,再连接垂直轴,对SYXZ机构,应用手柄摇至上下两个极限一致,如上下两个极限数字均能出现,表示连接正确。如出现上述异常情况,应在N-1位置时将垂直轴拆下,用手电动机构摇至N,再将垂直轴联接,重新再试极限位置,直至正确无损。
  三、复合式开关采用夹片式抽头抖动
   对复合式开关减小抖动有如下措施:
  (1)中间主辅触头连成整体,加强动作中稳定性和结合的平衡性。
  (2)对动定触头采用斜面过渡接触,楔角不超过180°,以60°左右为好。
  (3)改善动作接触面的光滑度。
  (4)采用钢钨合金触头。
  (5)增加触头压力。如触头压力太小,将造成抖动加剧。常在触头弹簧处用加垫办法来增加压力曾将抖动减小。
  (6)切换程序乱码,如程序不对,说明过渡电阻连接不好或切换开关各种触头连接线接触不良和断股造成干扰,应仔细一一检查。如过渡波长不足将引起工作时程序混乱,应调节触头伸缩,增加程序断口。切换开关与选择器动作必须要在电动机构上相隔两圈以上;如太短,可将仿M型开关枪机构上盒子释放挡块锉掉一些货拔槽件齿轮错位一齿。
  四、滚转式组合开关抖动
   (1)为了消除油膜隔绝问题,往往在新加工触头表面采取措施,人为地刺破油膜。
  (2)触头松动弹跳,对仿M型开关,芯子弧度板上固定触头的螺钉如松动,用螺丝刀重紧固,并重新冲眼。对D型开关也要拧紧螺钉。
  (3)早期的仿M型开关花盘容易断裂。即切换开关中接触系统是依靠上下两个有内齿的花盘作导向运动,动触头的扇形块在花盘内齿的导向槽内滑动,而定触头的三块弧形板用8个型号定位螺钉(每块)拧紧在花盘外面。当花盘断裂后,会影响触头压力,运动偏移,上下花盘不一致,使触头动作在示波图上有弹跳抖动,此时要处理花盘。
   分接开关是电力系统变电设备变压器完成调压的核心部件,电力变压器是静态的变电设备,其工作的可靠性直接影响电力系统安全稳定运行,采取有利的措施控制异常事故的发生,有其重要的意义。本文以生产实践为基础,就如何控制有载调压分接开关整套机构内部部件及原理进行了阐述,有针对性的制定了可行性预防措施,同时在生产实践中得到了应用,并取得了很好的效果,保证了电网安全稳定的运行。

标签:调压 开关 故障分析 电力变压器