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        一起110kV變壓器有載調(diào)壓電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)箱CDF、快速齒輪彈簧機(jī)構(gòu)故障及其油管瓦斯繼電器錯(cuò)位處理與分析

        2015-04-02 12:54:04羅思源周小藝仇煒
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2015年10期
        關(guān)鍵詞:調(diào)壓油管繼電器

        羅思源 周小藝 仇煒

        摘要:文章介紹了珠海供電局變電管理所對(duì)一起110kV變壓器有載調(diào)壓電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)箱CDF-17、快速齒輪彈簧機(jī)構(gòu)故障及其油管瓦斯繼電器錯(cuò)位事故的重大缺陷的檢查、處理過(guò)程以及事故原因進(jìn)行了介紹分析、對(duì)變壓器有載調(diào)壓機(jī)構(gòu)、切換開關(guān)運(yùn)行中故障缺陷的故障處理具有一定的參考價(jià)值。

        關(guān)鍵詞:變壓器有載調(diào)壓電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)箱CDF-17;快速齒輪彈簧機(jī)構(gòu);有載油管瓦斯氣體繼電器錯(cuò)位故障處理

        1 概述

        變壓器在電力系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用,但變壓器有載調(diào)壓系統(tǒng)的缺陷,尤其是各種故障現(xiàn)象也比較罕見(jiàn),往往沒(méi)有引起管理部門的重視。 文章介紹了一起110kV變壓器有載調(diào)壓電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)箱CDF-17、快速齒輪彈簧機(jī)構(gòu)故障及其油管瓦斯繼電器錯(cuò)位故障處理的原因分析、處理過(guò)程及對(duì)策。

        2 故障現(xiàn)象

        2013年珠海井岸站#1變壓器停電,其有載調(diào)壓開關(guān)大修時(shí),試驗(yàn)前發(fā)現(xiàn)9A、9B、9C檔時(shí),9B檔電動(dòng)、手搖均升檔不了9C檔的現(xiàn)象,解體拆開有載機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)不但是快速齒輪彈簧機(jī)構(gòu)故障、而且,現(xiàn)場(chǎng)還發(fā)現(xiàn)有載油管瓦斯繼電器錯(cuò)位的重大缺陷,同時(shí)機(jī)構(gòu)箱CDF-17及其內(nèi)元件老化腐爛。

        3 處理過(guò)程

        3.1 原因分析

        有關(guān)人員經(jīng)過(guò)了初步的分析、判斷,認(rèn)為出現(xiàn)變壓器有載調(diào)壓9B檔升檔不了9C檔現(xiàn)象的可能原因是:(1)電源故障;(2)機(jī)構(gòu)箱CDF-17機(jī)構(gòu)手搖故障;(3)機(jī)構(gòu)箱CDF-17機(jī)構(gòu)機(jī)械內(nèi)部故障;(4)快速齒輪彈簧機(jī)構(gòu)內(nèi)部故障;(5)F1型有載分接開關(guān)內(nèi)部故障;(6)水平連桿、垂直連桿松動(dòng)故障。(7)機(jī)構(gòu)箱CDF-17內(nèi)元件老化腐爛。

        在#1變壓器有載調(diào)壓系統(tǒng)故障處理之前,先簡(jiǎn)要分析、研究主要的方法、原理是:

        (1) 變壓器調(diào)壓方法有兩種:一種是停電情況下,改變分接頭進(jìn)行調(diào)壓,即無(wú)載調(diào)壓;另一種是帶負(fù)荷調(diào)整電壓(改變分接頭),即有載調(diào)壓。有載調(diào)壓分接開關(guān)一般由選擇開關(guān)和切換開關(guān)兩部份組成,在改變分接頭時(shí),選擇開關(guān)的觸頭是在沒(méi)有電流通過(guò)情況下動(dòng)作,而切換開關(guān)的觸頭是在通過(guò)電流的情況下動(dòng)作,因此切換開關(guān)在切換過(guò)程中需要接過(guò)渡電阻以限制相鄰兩個(gè)分接頭跨接時(shí)的循環(huán)電流,所以能帶負(fù)荷調(diào)整電壓。電能用戶要求供給的電源電壓在一定允許范圍內(nèi)變化,并且要求電壓調(diào)整時(shí)不斷開電源,有載調(diào)壓裝置能在不停電情況下進(jìn)行調(diào)壓,保證供電質(zhì)量,故此方法是可行的。變壓器有載調(diào)壓機(jī)構(gòu)9B檔升檔不了9C檔,選擇開關(guān)和切換開關(guān)也就不可能實(shí)現(xiàn)調(diào)壓了;

        (2) 變壓器有載調(diào)壓內(nèi)部發(fā)生故障時(shí),電弧熱量使絕緣油體積膨脹,并大量氣化;大量油、氣流沖向有載油管瓦斯繼電器及其小循油枕;流動(dòng)的油流和氣流使氣體繼電器動(dòng)作,跳開斷路器,實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的保護(hù)。

        (3) 變壓器在運(yùn)行或試驗(yàn)時(shí),鐵芯及零件等金屬部件均處在強(qiáng)電場(chǎng)之中,瓦斯氣體繼電器當(dāng)定期檢修內(nèi)容:a.檢驗(yàn)氣體繼電器是否合格。b.應(yīng)水平安裝,頂蓋上標(biāo)示的箭頭指向儲(chǔ)油柜。c.允許繼電器的管路軸線往儲(chǔ)油柜方向的一端稍高,但與水平面傾斜不應(yīng)超過(guò)4%。d.各法蘭的密封墊需安裝妥當(dāng)。e.不得遮擋油管路通徑。f.瓦斯繼電器與油管連接。

        3.2 查找故障點(diǎn)

        采用逐項(xiàng)排除法查找故障,有載調(diào)壓開關(guān)9B檔升檔不了9C檔,經(jīng)檢查、AC、DC萬(wàn)用表測(cè)試L1、L2、L3有電,Q1、S8、S6、S7、K1、K2、M1電動(dòng)機(jī)、DC回路、輔助元件等(如圖1)正常無(wú)故障;再檢查有載水平連桿、垂直連桿固定連接無(wú)松脫,再檢查機(jī)構(gòu)箱CDF-17機(jī)構(gòu)9B以下檔位手搖、電動(dòng)均正常;故載調(diào)壓開關(guān)9B升不了檔與(1)電源故障、(6)水平連桿、垂直連桿松動(dòng)、機(jī)構(gòu)箱機(jī)構(gòu)手搖無(wú)關(guān)。

        首先,檢查載調(diào)壓機(jī)構(gòu)要有的功能:(1)能有1→n和n→1的往復(fù)操作功能。(2)有終點(diǎn)限位功能。(3)有一次調(diào)整一個(gè)檔位功能。(4)有手動(dòng)和電動(dòng)兩種操作功能。(5)有位置信號(hào)指示功能。

        現(xiàn)場(chǎng)9B檔升檔不了9C檔現(xiàn)象經(jīng)解體型檢查,如圖3所示。

        圖2 有載調(diào)壓解體前照片 圖3 有載調(diào)壓開關(guān)開蓋解體照片

        圖3中珠海井岸站#1變壓器有載調(diào)壓開關(guān)大修解體照片,按圖所示發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)錯(cuò)誤:

        (1)開關(guān)油室內(nèi)白色吸油管、油室外吸油管S與有載繼電器R連通。(2)排氣彎管Q與有載繼電器R連接。

        根據(jù)有載開關(guān)檢修導(dǎo)則所示(如圖4所示)及廠方標(biāo)準(zhǔn)(如圖5所示)

        圖4 有載調(diào)壓開關(guān)檢修導(dǎo)則照片 圖5 廠方標(biāo)準(zhǔn)圖照片

        開關(guān)油室內(nèi)白色吸油管、油室外吸油管S與有載繼電器R、排氣彎管Q等需正確連接,即:開關(guān)油室內(nèi)白色吸油管、油室外吸油管S應(yīng)該與放油彎管連接;排氣彎管應(yīng)該與放油彎管連接;普通彎管應(yīng)該與開關(guān)繼電器連接;

        有載調(diào)壓快速齒輪彈簧機(jī)構(gòu)9B檔解體照片。(如圖6所示)

        從有載調(diào)壓快速齒輪彈簧機(jī)構(gòu)解體照片(如圖7所示)由圖可以看到其快速齒輪彈簧機(jī)構(gòu)控制升、降的機(jī)械圓柱形定位鋼,銷已有點(diǎn)磨損變形,其動(dòng)作時(shí)圓柱形定位鋼銷行程受阻,過(guò)不了既定的機(jī)械位置,故是變壓器有載調(diào)壓機(jī)構(gòu)9B檔升檔不了9C檔的真正原因,故選擇開關(guān)和切換開關(guān)也就不可能實(shí)現(xiàn)調(diào)壓了。

        F1型有載分接開關(guān)剛經(jīng)過(guò)2012年大修,經(jīng)如下各項(xiàng)檢查正常,內(nèi)部無(wú)故障(如圖8所示):(1)拆卸及重新安裝切換開關(guān)(即吊出及重新裝入);(2)清洗切換開關(guān)油箱及部件;(3)檢查切換開關(guān)油箱及部件;(4)測(cè)量觸頭磨損程度;(5)測(cè)量過(guò)渡電阻;(6)清洗切換開關(guān)小油枕;(7)更換切換開關(guān)油;(8)檢查保護(hù)繼電器、驅(qū)動(dòng)軸、電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu),如有安裝油濾清器及電壓調(diào)節(jié)器也必須進(jìn)行檢查。

        有載調(diào)壓機(jī)構(gòu)箱CDF-17及其內(nèi)元件老化腐化(如圖9所示)

        圖8 有載調(diào)壓切換開關(guān)解體照片 圖9 機(jī)構(gòu)箱CDF舊照片

        3.3 故障處理

        隨后我們針對(duì)對(duì)照現(xiàn)場(chǎng)各故障與檢修導(dǎo)則圖片作相關(guān)調(diào)整,選擇多種方法進(jìn)行處理有載故障:針對(duì)(2)、(3)、(7)機(jī)構(gòu)箱CDF-17機(jī)構(gòu)機(jī)械內(nèi)部故障及機(jī)構(gòu)箱內(nèi)元件老化腐爛,則選擇機(jī)構(gòu)箱CDF-17整臺(tái)更換(如圖10所示);(4)針對(duì)快速齒輪彈簧機(jī)構(gòu)內(nèi)部故障,則選擇快速齒輪彈簧機(jī)構(gòu)整臺(tái)磨合更換(如圖11所示);針對(duì)瓦斯氣體繼電器錯(cuò)位作如下正確連接調(diào)整處理:a.開關(guān)油室內(nèi)白色吸油管、油室外吸油管S應(yīng)與放油彎管連接。b.排氣彎管與放油彎管連接。c.普通彎管與開關(guān)繼電器連接(如圖12所示)。

        圖12 瓦斯氣體繼電器錯(cuò)位故障處理后的照片

        然后,對(duì)整臺(tái)有載調(diào)壓開關(guān)進(jìn)行調(diào)試、試驗(yàn),各項(xiàng)性能正常、指標(biāo)正確:

        (1)1→17和17→1的往復(fù)操作功能正常。(2)1檔、17檔終點(diǎn)限位功能正常。(3)一次調(diào)整一個(gè)檔位功能正常。(4)手動(dòng)和電動(dòng)兩種操作功能正常。(5)位置信號(hào)指示功能正常。(6)最后對(duì)地絕緣電阻、過(guò)渡電阻、直流電阻、開關(guān)波形特性、介損、水分、油色譜各項(xiàng)試驗(yàn)合格(如圖13所示)。

        圖13 有載調(diào)壓開關(guān)波形特性

        4 吸取教訓(xùn)

        井岸站#1變壓器于1997年6月19日投產(chǎn),2013年發(fā)現(xiàn)上述故障,其根本原因在于出廠工藝、鋼材及裝配錯(cuò)誤,應(yīng)當(dāng)吸取上述教訓(xùn)。

        5 結(jié)束語(yǔ)

        SFZ8-31500/110型變壓器在電力系統(tǒng)中應(yīng)用較多,由此得到以下啟示:要根據(jù)有關(guān)規(guī)程(或廠家要求)的規(guī)定,加強(qiáng)SFZ8-31500/110型變壓器的監(jiān)造、出廠試驗(yàn)、新裝時(shí)的交接試驗(yàn)和運(yùn)行中的定期預(yù)防性試驗(yàn),盡早發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部的集中性缺陷、分布性缺陷及工藝、裝配等重大缺陷,注意使用設(shè)計(jì)鋼材材料及工度,防止關(guān)鍵部位及其轉(zhuǎn)動(dòng)部位鋼材強(qiáng)度不夠而過(guò)快磨損。變壓器大修時(shí),應(yīng)把有載調(diào)壓電動(dòng)操作機(jī)箱CDF內(nèi)外是否老化、快速齒輪彈簧機(jī)構(gòu)是否變形 、有載吸油管及其瓦斯繼電器連接是否錯(cuò)置,作為其中檢查項(xiàng)目之一。運(yùn)行中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)變壓器有載調(diào)壓電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)箱、快速齒輪彈簧機(jī)構(gòu)、有載油管氣體瓦斯繼電器的監(jiān)視,如出現(xiàn)故障狀況,須及時(shí)作出處理,以保證設(shè)備的安全運(yùn)行。

        參考文獻(xiàn)

        [1]變電檢修[M]. 中國(guó)電力出版社,2002.

        [2]吳江元遠(yuǎn)洋電氣有限責(zé)任公司.F1型載分接開關(guān)安裝使用說(shuō)明書[Z].OWK 0463 030 SM, 2012.

        [3] 吳江元遠(yuǎn)洋電氣有限責(zé)任公司.CDF電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)使用說(shuō)明書[Z].OWK 0463 031 SM 2007.

        [4]《電力系統(tǒng)分析》指導(dǎo)書[M]. 華中科技大學(xué)出版社,2002.

        作者簡(jiǎn)介:羅思源(1966-),男,本科學(xué)歷,電力系統(tǒng)及自動(dòng)化專業(yè),變電檢修高級(jí)技師,變電檢修助理技能專家,從事電氣設(shè)備安裝、調(diào)試、維護(hù)、檢修、大修技改、缺陷處理工作27年。

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