【摘要】隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,用電量的需求越來(lái)越大,因此人們對(duì)于供電的可靠性、經(jīng)濟(jì)性的要求也越來(lái)越高。采用有載調(diào)壓變壓器能夠根據(jù)實(shí)際需求做到取長(zhǎng)補(bǔ)短,調(diào)節(jié)負(fù)荷潮流,改善電壓質(zhì)量的作用。有載分接開(kāi)關(guān)是有載調(diào)壓變壓器的主要組成部分,并且有載分接開(kāi)關(guān)是變壓器回路中的唯一運(yùn)動(dòng)部件,因此有載分接開(kāi)關(guān)出現(xiàn)故障的幾率也較高。本文將對(duì)變壓器有載分接開(kāi)關(guān)中常見(jiàn)的故障和其維護(hù)方法進(jìn)行分析。
【關(guān)鍵詞】有載開(kāi)關(guān);故障;維護(hù)
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們的用電量急劇上升,同時(shí)電力系統(tǒng)也在不斷發(fā)展和完善,因此對(duì)電能質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。為了穩(wěn)定由于發(fā)電和耗電不平衡引起的電壓波動(dòng),保證電壓質(zhì)量,在現(xiàn)代的變壓器設(shè)備中采取分接開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)。分接開(kāi)關(guān)是變壓器中最重要的組件,分接開(kāi)關(guān)的可靠性決定著整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行情況。在實(shí)際的運(yùn)行當(dāng)中,有載分接開(kāi)關(guān)時(shí)常有故障發(fā)生,調(diào)壓失敗輕則影響電壓合格率和變壓器的使用率,重則會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)仄髽I(yè)和人們的生活造成損失。因此,保證變壓器安全可靠運(yùn)行、準(zhǔn)確快速的處理變壓器有載分接開(kāi)關(guān)的故障和維護(hù)工作十分重要。
一、有載分接開(kāi)關(guān)概述和機(jī)構(gòu)原理
(一)有載調(diào)壓在切換過(guò)程中不中斷線圈通過(guò)的電流,同時(shí)還保證了兩分接頭之間的一段線圈不發(fā)生短路,而是在有載電壓切換過(guò)程中采用一種過(guò)渡電路,此過(guò)渡電路中裝載有電抗和電阻兩種限制電流的元件。采用電抗元件進(jìn)行電路過(guò)渡的調(diào)壓裝置被稱之為電抗式有載分接開(kāi)關(guān),這種調(diào)壓裝置的體積較大、成本較高,至目前為止這種調(diào)壓裝置已經(jīng)停產(chǎn)。采用電阻元件來(lái)限制電流的調(diào)壓裝置被稱之為電阻式有載分接開(kāi)關(guān),此調(diào)壓裝置具有較小的體積、裁量使用量較少等特征,在目前的線路安裝中得到廣泛應(yīng)用。電阻式有載分接開(kāi)關(guān)根據(jù)其結(jié)構(gòu)原理不同分為復(fù)合式有載分接開(kāi)關(guān)和組合式有載分接開(kāi)關(guān),其中復(fù)合式分接開(kāi)關(guān)的選擇開(kāi)關(guān)和切換開(kāi)關(guān)你并為一體;而組合式有載分接開(kāi)關(guān)的選擇開(kāi)關(guān)和切換開(kāi)關(guān)具有其單獨(dú)結(jié)構(gòu),
(二)有載開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)原理:上文中我們也提到了有載分接開(kāi)關(guān)根據(jù)其結(jié)構(gòu)原理不同分為復(fù)合式有載分接開(kāi)關(guān)和組合式有載分接開(kāi)關(guān),這里將重點(diǎn)介紹組合式有載分接開(kāi)關(guān),其重要組成構(gòu)件包含包含以下幾個(gè)部分:1、切換開(kāi)關(guān):此切換開(kāi)關(guān)和分接選擇器配合使用,作為分接開(kāi)關(guān)用來(lái)承載、接通和斷開(kāi)已有電路中電流。2、分接選擇器:主要是配合切換開(kāi)關(guān)來(lái)選擇分接、連接的位置。3、主觸頭:承載不經(jīng)過(guò)過(guò)度電阻的電流,此裝置與變壓器的繞組連接在一起,并且不具有通知和斷開(kāi)任何電流的抽頭組。4、過(guò)度觸頭:經(jīng)過(guò)串聯(lián)的過(guò)渡電阻,而與變壓器的繞組連接,但是具有通知和斷開(kāi)電流的觸頭組。此構(gòu)件具有限制電流、減少電弧、防止短路的功能。5、主通斷觸頭:不經(jīng)過(guò)度電阻而與變壓器的繞組連接,起到接通和斷開(kāi)電流的觸頭組。6、機(jī)械傳動(dòng)部分:此部分的重要組成部分包含電動(dòng)機(jī)構(gòu)和快速機(jī)構(gòu)。目前,有載調(diào)壓變壓器已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,并在在實(shí)際的應(yīng)用中在很大程度上提高了電能質(zhì)量。但是有載調(diào)壓變壓器中的有載開(kāi)關(guān)型號(hào)眾多,且此類產(chǎn)品中部分開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)和工藝質(zhì)量的檢修以及維護(hù)方面都存在一些問(wèn)題,導(dǎo)致其再使用過(guò)程中出現(xiàn)故障,進(jìn)而影響到電網(wǎng)的正常運(yùn)行。
二、變壓器有載分接開(kāi)關(guān)中常見(jiàn)的故障
(一)有載分接開(kāi)關(guān)燒毀故障。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),在有載分接開(kāi)關(guān)燒毀故障運(yùn)行中燒毀的故障在再生個(gè)開(kāi)關(guān)故障中占有40%的比例,在有載分接開(kāi)關(guān)燒毀故障中由于觸頭接觸不良而引起拉弧,進(jìn)而造成有載分接開(kāi)關(guān)啟動(dòng)瓦斯保護(hù)動(dòng)作而使電網(wǎng)跳閘引發(fā)停電事故發(fā)生。通過(guò)對(duì)此故障的分析,總結(jié)出發(fā)生有載開(kāi)關(guān)中觸頭燒毀的主要原因包含以下兩個(gè)方面:第一,有載開(kāi)關(guān)裝置中的觸頭發(fā)生松動(dòng),而使其位置發(fā)生偏移,進(jìn)而引發(fā)有載開(kāi)關(guān)中抽頭的接觸不良,在實(shí)際的檢修中發(fā)現(xiàn)松動(dòng)后的觸頭檢出面積還不到1/3.觸頭的松動(dòng)主要是因?yàn)轭l繁的調(diào)壓振動(dòng)和安裝時(shí)觸頭裝偏或是緊固較松。
(二)有載分接開(kāi)關(guān)油箱滲油故障。據(jù)相關(guān)同居油箱滲油故障在有載開(kāi)關(guān)故障中占有13%以上的比例,此故障的具體表現(xiàn)為以下兩種形式:第一,油箱蓋、放油孔和底部鉚接部位的滲油。這些部位發(fā)生滲油的原因首先是油箱蓋的上蓋密封圈太??;其次是設(shè)備的絕緣密封老化;再次是設(shè)備在組裝過(guò)程中造成密封圈損失。第二,切換開(kāi)關(guān)的油室與切換開(kāi)關(guān)的密封不良,有載開(kāi)關(guān)的滲油情況主要發(fā)生在油室和本體結(jié)合的法蘭處。若是有載開(kāi)關(guān)的油位高于切換開(kāi)關(guān)本體的油位時(shí),開(kāi)關(guān)油進(jìn)入變壓本體油中,使變壓器本體油色譜變化而產(chǎn)生故障。
(三)選擇開(kāi)關(guān)分接引線與靜觸頭的固定絕緣桿變形故障。絕緣桿在其自身機(jī)械強(qiáng)度不足和外力作用下發(fā)生變形。在有載分接開(kāi)關(guān)中由于自身器械強(qiáng)度較低,很容易發(fā)生變形,在有載分接開(kāi)關(guān)切換過(guò)程中,絕緣桿的變形會(huì)造成動(dòng)靜觸頭的接觸不良,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成開(kāi)關(guān)切換中觸頭間起弧放電、高溫過(guò)熱,進(jìn)而燒斷過(guò)度電阻。
(四)主軸扭斷故障。根據(jù)對(duì)主軸扭斷故障的分析發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生此故障的主要原因是:1、電氣限位裝置機(jī)械傳動(dòng)部分由于發(fā)生松動(dòng)而出現(xiàn)分離,導(dǎo)致此裝置失靈;2、機(jī)械連接器發(fā)生卡澀,由于極限位置機(jī)械連接器,極限位置機(jī)械連接器脫扣撥指變形導(dǎo)致。3、調(diào)壓至極限位置時(shí)過(guò)檔而扭斷主軸。
三、變壓器有載分接開(kāi)關(guān)中常見(jiàn)的故障的維護(hù)方法
(一)防止有載分接開(kāi)關(guān)裝置中觸頭的松動(dòng)。主要是通過(guò)增加靜觸頭固定自鎖螺釘,同時(shí)把靜觸頭裝置的接觸面設(shè)置為微凹型面,動(dòng)觸頭的接觸面設(shè)置為凸面,因?yàn)榘纪姑娴脑O(shè)置在靜動(dòng)觸頭偏差不大的情況下可以自行校正。此外在調(diào)整和檢修裝置的過(guò)程中要加強(qiáng)對(duì)觸頭壓力的檢測(cè)和調(diào)整。
(二)當(dāng)發(fā)生滲油故障時(shí),通常是采用更換上蓋密封圈,同時(shí)調(diào)整有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)的油位;對(duì)于開(kāi)關(guān)滲油最好是將油箱鉚釘部分改為箱體縱向的自鎖螺栓連接,這樣避免了因?yàn)橛拖鋬?nèi)壓力不均勻而出現(xiàn)滲油現(xiàn)象;對(duì)于有效的放油孔位置的密封有外密封改為內(nèi)封;此外還可以通過(guò)加厚上蓋密封圈和增加壓縮量的方法防治滲油故障的產(chǎn)生。
(三)定期檢查。定期對(duì)有載分接開(kāi)關(guān)的絕緣油和吊芯的檢查。變壓器有載分接開(kāi)關(guān)的檢查周期可以按照DL/T574-95進(jìn)行制定,也可以根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行情況制定。有載分接開(kāi)關(guān)經(jīng)過(guò)幾次的切換之后其顏色就會(huì)黑,隨著其耐壓力下降,通常情況下在絕緣油的壓力降至20KV~25KV時(shí)就需要更換新油。另外在對(duì)有載分接開(kāi)關(guān)進(jìn)行定期檢查時(shí)主要是檢查其查快速機(jī)構(gòu)和觸頭的磨損情況,以消除有載分接開(kāi)關(guān)內(nèi)部的潛在故障。
(四)做好日常巡查維護(hù)工作。在日常巡查過(guò)程中要對(duì)輸出和輸入的電流、電壓和變壓器的溫度以及有載分接開(kāi)關(guān)的其他各部件的原始參數(shù)做好記錄。對(duì)于絕緣桿應(yīng)加強(qiáng)其本身的強(qiáng)度,以減少其變形發(fā)生率。在巡查主軸部件時(shí),要先進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整,并在極限檔位機(jī)械閉鎖動(dòng)作正常后再進(jìn)行電動(dòng)調(diào)整。
四、結(jié)束語(yǔ)
變壓器有載分接開(kāi)關(guān)在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的使用十分廣泛,并在電力系統(tǒng)中起著重要的作用。在變壓器有載分接開(kāi)關(guān)運(yùn)行過(guò)程中也會(huì)遇到一定的故障。為了保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行和變壓器分接開(kāi)關(guān)的使用可靠性,降低故障的發(fā)生率,本文對(duì)變壓器有載分接開(kāi)關(guān)中常出現(xiàn)的幾種故障進(jìn)行分析,并給出一些維護(hù)方法,進(jìn)而提高電網(wǎng)的安全性,獲取較高的經(jīng)濟(jì)效益。