胡首 王柯 楊雨薇 楊眉

摘 要：圍繞某110 kV變電站的主變壓器有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)故障，對(duì)該故障設(shè)備進(jìn)行了試驗(yàn)、吊芯檢查，由此推斷分析出故障產(chǎn)生是因?yàn)樵摴收献儔浩髑捌谟休d調(diào)壓開(kāi)關(guān)安裝存在偏差，并就故障原因給出了相應(yīng)的處理方案和防范措施，為變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了參考。

關(guān)鍵詞：變壓器;有載調(diào)壓開(kāi)關(guān);吊芯檢查

中圖分類號(hào)：TM41? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? 文章編號(hào)：1671-0797（2022）12-0001-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.12.001

0? ? 引言

作為電力變壓器運(yùn)維、檢修人員，必須熟練掌握電力變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)、整體性能、工藝要求、維護(hù)方法等，并對(duì)其制訂合理的優(yōu)化運(yùn)行方案[1]。運(yùn)維和檢修人員還要能夠?qū)Πl(fā)生故障的電力變壓器進(jìn)行故障原因分析與處理，并制訂事故預(yù)防方案，確保變壓器運(yùn)行安全、使用壽命及供電可靠性。有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)封閉在變壓器內(nèi)，是變壓器本體的核心結(jié)構(gòu)[2]。有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的安裝工藝要求極為嚴(yán)格，而且設(shè)備往往先由廠家安裝、調(diào)試成功后再運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)，這就使得有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)即使存在隱患都不易察覺(jué)，投運(yùn)后發(fā)生事故也不易查找故障點(diǎn)[2]。因此，明確有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)可能出現(xiàn)的故障以及故障產(chǎn)生原因，并提前防范，對(duì)于保障變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行尤為重要。

1? ? 故障基本信息

某110 kV變電站#2主變調(diào)壓開(kāi)關(guān)出廠廠家為合肥ABB變壓器有限公司，出廠日期為1999年6月，型號(hào)為UC型調(diào)壓開(kāi)關(guān)，上半部分的調(diào)壓切換開(kāi)關(guān)有單獨(dú)的油室，方便吊出檢查，下半部分的分接選擇器裝設(shè)于本體內(nèi)，檢修時(shí)需要吊罩。該設(shè)備基本信息如表1所示。

2? ? 異常情況

在未對(duì)該110 kV變電站#2主變進(jìn)行修前試驗(yàn)的情況下，施工單位對(duì)#2主變進(jìn)行了有載調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)的吊芯檢查，并于當(dāng)日對(duì)有載調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)進(jìn)行裝復(fù)。在安裝完畢后進(jìn)行直阻試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，有載調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)奇數(shù)檔動(dòng)作至偶數(shù)檔時(shí)，高壓側(cè)直阻數(shù)據(jù)無(wú)明顯變化，當(dāng)偶數(shù)檔動(dòng)作至奇數(shù)檔時(shí)，高壓側(cè)直阻數(shù)據(jù)大幅下降，不符合有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)正確動(dòng)作時(shí)直阻的變化規(guī)律，如表2所示。進(jìn)行繞組變比試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，奇數(shù)檔繞組變比超標(biāo)，偶數(shù)檔繞組變比合格，如表3所示。且奇數(shù)檔動(dòng)作至偶數(shù)檔時(shí)設(shè)備聲音異常輕微，不符合正常調(diào)壓開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)所發(fā)出的聲音，判斷分接開(kāi)關(guān)未正確動(dòng)作，需要重新對(duì)有載分接開(kāi)關(guān)進(jìn)行吊芯檢查。

有載調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)偶數(shù)檔動(dòng)作正常，奇數(shù)檔無(wú)法正確動(dòng)作，且調(diào)檔時(shí)設(shè)備聲音異常輕微，不符合正常調(diào)壓開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)所發(fā)出的聲音，判斷分接開(kāi)關(guān)未正確動(dòng)作。隨后重新對(duì)有載分接開(kāi)關(guān)進(jìn)行吊芯檢查。

3? ? 事件原因分析

檢修班組組織工作人員將分接開(kāi)關(guān)吊出，對(duì)損壞的部件進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)分接開(kāi)關(guān)底部一塊活動(dòng)板斷裂，如圖1所示;軸承已經(jīng)卡死不能轉(zhuǎn)動(dòng)，軸承的承載金屬塊上有多條圓弧狀劃痕，如圖2所示;受損的軸承及斷裂的活動(dòng)板如圖3所示;軸承內(nèi)滾珠存在崩解，現(xiàn)場(chǎng)殘留部分金屬碎屑，如圖4所示。說(shuō)明部件在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中存在嚴(yán)重卡澀及外力，軸承受到了嚴(yán)重的剮蹭，直至將滾珠崩解，底部活動(dòng)軸承斷裂。

損壞的環(huán)氧樹(shù)脂活動(dòng)板所處的位置在切換開(kāi)關(guān)的底部，切換開(kāi)關(guān)的工作原理為切換過(guò)程中負(fù)載回路不斷路、不短路[3]，變壓器兩相鄰抽頭必須有一個(gè)短（橋）接過(guò)程，通過(guò)此過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)不斷路[2]，同時(shí)也要在變壓器兩相鄰抽頭之間串接合適的電阻（或電抗），起到切換過(guò)程不短路的作用。損壞的環(huán)氧樹(shù)脂板作為傳動(dòng)部件，所受力為兩側(cè)軸承帶來(lái)的牽引力。

分析以上工作原理可以發(fā)現(xiàn)，分接開(kāi)關(guān)的活動(dòng)不分順逆方向，可以左右來(lái)回切換至任意位置。環(huán)氧樹(shù)脂材料有著優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，固化物呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，又能耐油類等的浸漬，大量應(yīng)用于油槽、油輪、飛機(jī)的整體油箱內(nèi)壁襯里等，因此可以排除腐蝕、氧化等原因所導(dǎo)致的材質(zhì)強(qiáng)度下降。環(huán)氧固化物的耐熱性一般為80～100 ℃，遠(yuǎn)高于變壓器運(yùn)行時(shí)的溫度，因此也可以排除因熱老化而導(dǎo)致的材料強(qiáng)度下降。環(huán)氧樹(shù)脂材料力學(xué)性能高，環(huán)氧樹(shù)脂具有很強(qiáng)的內(nèi)聚力，分子結(jié)構(gòu)致密，一般能夠承受的沖擊強(qiáng)度為80 kJ/m2，將此部件損壞需要強(qiáng)大的沖擊力，由于未做修前試驗(yàn)，且沒(méi)有裝復(fù)時(shí)的照片，結(jié)合此變壓器之前的使用工況，判斷原因?yàn)樵摴緦⒂休d調(diào)壓開(kāi)關(guān)裝復(fù)時(shí)位置未對(duì)正，隨后對(duì)調(diào)壓開(kāi)關(guān)進(jìn)行直流電阻試驗(yàn)時(shí)電動(dòng)調(diào)檔產(chǎn)生的應(yīng)力將活動(dòng)板折斷，從而導(dǎo)致調(diào)檔異常。

4? ? 后續(xù)處理情況

檢修班組采用與損壞的活動(dòng)板相同的材料進(jìn)行精加工，按照之前的比例制作出同樣的活動(dòng)板進(jìn)行代替，同時(shí)更換了損壞的軸承，清洗了調(diào)壓開(kāi)關(guān)，對(duì)所有螺栓均進(jìn)行了緊固檢查。對(duì)有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)箱內(nèi)雜質(zhì)進(jìn)行了清洗，暴露2 h左右，符合規(guī)程要求。

裝復(fù)時(shí)反復(fù)確認(rèn)位置并注入合格的變壓器油，開(kāi)展修后全檔位直阻及繞組變比試驗(yàn)正確，高壓側(cè)直阻變化規(guī)律符合有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)動(dòng)作情況，如表4、表5所示。有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)動(dòng)作正確，試驗(yàn)合格，可以投運(yùn)。

5? ? 反措及建議

（1）嚴(yán)格管控施工隊(duì)施工質(zhì)量，任何設(shè)備修前試驗(yàn)都必不可少，以杜絕錯(cuò)項(xiàng)漏項(xiàng)情況發(fā)生。重要施工現(xiàn)場(chǎng)，由技術(shù)負(fù)責(zé)人現(xiàn)場(chǎng)旁站把關(guān)到位，確保施工及試驗(yàn)流程、方法正確合格，防止因施工隊(duì)技能水平不足造成電網(wǎng)設(shè)備損壞[2]。

（2）切換開(kāi)關(guān)吊出時(shí)應(yīng)做好裝配標(biāo)記，緊固切換開(kāi)關(guān)本體前，確保切換開(kāi)關(guān)本體法蘭平面與油室法蘭平面貼平，對(duì)有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)機(jī)械、電氣閉鎖位置進(jìn)行校驗(yàn)檢查，對(duì)水平、垂直連桿操作機(jī)構(gòu)的連接效應(yīng)進(jìn)行校對(duì)，確保橫平豎直，同時(shí)對(duì)分接開(kāi)關(guān)動(dòng)作圈數(shù)進(jìn)行校對(duì)。

（3）加強(qiáng)有載分接絕緣油檢測(cè)。通常對(duì)變壓器油的檢測(cè)更加關(guān)注本體油樣，有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)油樣檢測(cè)易被忽視[4]。應(yīng)加強(qiáng)有載調(diào)壓油樣檢測(cè)，按周期取油樣定期檢測(cè)，開(kāi)展油耐壓、油介損、油色譜、微水等測(cè)試項(xiàng)目，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常，為吊芯檢查提供參考依據(jù)。CF17BD0E-6054-4481-9117-7A94CABA9EEB

（4）在開(kāi)展主變例行檢修時(shí)，針對(duì)長(zhǎng)期未進(jìn)行檔位切換的主變，應(yīng)結(jié)合試驗(yàn)對(duì)分接開(kāi)關(guān)各檔位置多轉(zhuǎn)動(dòng)幾次，除去氧化膜或油污的影響，確保檔位接觸良好[5]。

（5）按照周期要求定期開(kāi)展有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)吊檢，更換開(kāi)關(guān)箱內(nèi)絕緣油并進(jìn)行清洗，對(duì)絕緣件表面進(jìn)行清潔，并緊固各部螺栓[6]。對(duì)調(diào)檔頻繁、達(dá)到廠家規(guī)定動(dòng)作次數(shù)的分接開(kāi)關(guān)應(yīng)提前安排檢修。檢修后應(yīng)做好全檔位直流電阻/變比測(cè)試、分接開(kāi)關(guān)過(guò)渡電阻試驗(yàn)，確保分接開(kāi)關(guān)正常。

6? ? 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于110 kV電力變壓器各個(gè)核心構(gòu)件的制造、運(yùn)行、維護(hù)和檢修，涉及的所有部門應(yīng)協(xié)同合作。對(duì)于電力變壓器的制造，尤其是其中核心元件的制造，應(yīng)嚴(yán)格遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確定詳細(xì)、嚴(yán)格的制造工藝、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)方法，同時(shí)切實(shí)執(zhí)行[2]。

大力推行有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)設(shè)備帶電檢測(cè)工作，及時(shí)監(jiān)控和掌握有載開(kāi)關(guān)設(shè)備運(yùn)行情況[7]，盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷與隱患，能夠避免類似事故再次發(fā)生。

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收稿日期：2022-03-21

作者簡(jiǎn)介：胡首（1988—），男，山西朔州人，技師，工程師，研究方向：配電自動(dòng)化、配電電纜運(yùn)維。

王柯（1973—），男，湖南邵陽(yáng)人，高級(jí)技師，研究方向：變電檢修。CF17BD0E-6054-4481-9117-7A94CABA9EEB