有載調(diào)壓變壓器在電力系統(tǒng)中有著重要作用,它不僅能穩(wěn)定負(fù)荷中心電壓,而且也是聯(lián)絡(luò)電網(wǎng)、調(diào)整負(fù)載潮流、改善無功分配等不可缺少的重要設(shè)備。目前,烏蘭察布電業(yè)局共有69臺電力變壓器,其中54臺35kV及以上變壓器均為有載調(diào)壓變壓器。
有載調(diào)壓變壓器上安裝的有載分接開關(guān)在運(yùn)行和操作中難免會出現(xiàn)故障,這些故障可能是制造廠質(zhì)量問題,也有可能是運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)引起的。據(jù)統(tǒng)計,2004年全國220kV及以上變壓器非計劃停運(yùn)中,有載分接開關(guān)導(dǎo)致的非計劃停運(yùn)次數(shù)為8次,占非計劃停運(yùn)總時間的10.343%。因此,變壓器有載分接開關(guān)的安全運(yùn)行維護(hù)非常關(guān)鍵。
有載分接開關(guān)基本原理、結(jié)構(gòu)
有載分接開關(guān),是一種能在勵磁狀態(tài)下變換分接位置的電器裝置。有載分接開關(guān)調(diào)壓的基本原理,就是在變壓器繞組中引出若干分接頭后,通過它在不中斷負(fù)載電流的情況下,由一個分接頭切換到另一個分接頭,來改變有效匝數(shù),即改變變壓器的電壓比,從而實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的目的。因此,有載分接開關(guān)在操作過程中,一要保證負(fù)載電流的連續(xù)性;二要在切換分接的動作中具有良好的斷弧性能。
有載分接開關(guān)在變換分接頭過程中,必須利用電阻實(shí)現(xiàn)過渡,以限制其過渡時的環(huán)流。通常采用的是電阻式組合型有載分接開關(guān),實(shí)際工作中,電阻限流有載分接開關(guān)的結(jié)構(gòu)可分為3個部分,即切換開關(guān)、選擇開關(guān)、操作結(jié)構(gòu)。這些中的哪一部分出現(xiàn)問題都會自接影響變壓器的正常運(yùn)行。
有載分接開關(guān)在運(yùn)行中出現(xiàn)的問題
問題一
1.切換開關(guān)內(nèi)觸頭發(fā)熱。
頻繁的調(diào)壓,會使觸頭之間的機(jī)械磨損、電腐蝕和觸頭污染嚴(yán)重,尤其是負(fù)荷電流較大的變壓器,電流的熱效應(yīng)會使彈簧的彈性變?nèi)?,動、靜觸頭之間的接觸壓力降低,接觸電阻增大,又使觸頭之間的發(fā)熱量增大。發(fā)熱加速了觸頭表面的氧化腐蝕和機(jī)械變形,并形成惡性循環(huán),從而導(dǎo)致切換開關(guān)損壞。
2.防范措施。
在檢修投運(yùn)前要分別測試開關(guān)各分接位置的直流電阻,吊罩檢修時應(yīng)測量觸頭的接觸電阻,檢查觸頭鍍層和接觸是否良好。每年結(jié)合檢修或試驗(yàn)對分接開關(guān)各檔位置多轉(zhuǎn)動幾次,除去氧化膜或油污的影響,使其接觸良好。
問題二
1.過渡電阻斷開和松動。
過渡電阻斷開和松動,會造成整臺變壓器燒毀。如果過渡電阻在已燒斷的情況下帶負(fù)荷切換,不但會使負(fù)載電流間斷,而且會在過渡電阻的斷口上以及動靜觸頭斷開口間出現(xiàn)全部相電壓。該電壓不僅會擊穿電阻的斷口,也會在動靜觸頭斷開時產(chǎn)生強(qiáng)大的電弧,從而導(dǎo)致變換的兩分接頭間短路,造成高壓繞組分接線段短路燒毀。同時,電弧將開關(guān)油室的油迅速分解,產(chǎn)生了大量氣體。如果安全保護(hù)裝置不能立即排出這些氣體,就會使開關(guān)破損。電弧的能量也可使開關(guān)絕緣筒燒壞,致使開關(guān)無法修復(fù)。
2.防范措施。
(1)在變壓器出廠以及運(yùn)行前和大修后,必須檢查過渡電阻緊固是否松動,以及電阻絲線材是否有機(jī)械破損,以免切換時產(chǎn)生局部過熱而燒斷。
(2)切換次數(shù)達(dá)到2萬次以上或運(yùn)行在2年以上的有載開關(guān),必須檢杳過渡電阻的材質(zhì)是否變脆,電阻是否變值,緊固是否松動。
(3)運(yùn)行中遇到變壓器在2倍以上額定電流的大電流情況下切換,必須檢查過渡電阻是否燒毀。
(4)發(fā)生過有載開關(guān)不切換的情況,即快速機(jī)構(gòu)主彈簧疲勞或斷裂不工作、傳動系統(tǒng)損壞、緊固件松動、機(jī)械卡死、限位失靈等使開關(guān)不能切換和切換中途失敗以及切換程序時間延長超過規(guī)定值時,必須檢查過渡電阻是否燒毀。