魏其虎

(德州實華化工有限公司，山東 德州 253000)

在電力系統(tǒng)中電壓質(zhì)量是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。電力系統(tǒng)負荷波動較大，會引起系統(tǒng)電壓大幅波動，為穩(wěn)定電網(wǎng)的電壓，提高電壓質(zhì)量，最有效的措施是用有載分接開關(guān)進行電壓調(diào)整。有載分接開關(guān)操作機構(gòu)作為變壓器的重要組件，它的穩(wěn)定性、可靠性直接影響整個電力系統(tǒng)電網(wǎng)電壓質(zhì)量水平和變壓器的安全穩(wěn)定運行[1]。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，有載開關(guān)的故障大部分屬于機械故障，絕緣故障則比較少見[2]。

某公司10 kV 8#整流變?yōu)槭覂?nèi)運行，型號為ZHSFT-9300/10,2012年搬遷至新廠投入運行，采用有載調(diào)壓方式，級數(shù)為19級。有載開關(guān)型號為MA9B 10193，MA9B 電動機構(gòu)主要用于 ZV 有載分接開關(guān)的驅(qū)動與控制，其電動操作機構(gòu)與HMK7控制器組成，實現(xiàn)有載調(diào)壓系統(tǒng)的自動控制。2018年對開關(guān)芯體檢修后，該有載開關(guān)運行近2年。

1 故障發(fā)生情況

2020年9月30日23:14，運行人員報告 8#整流變發(fā)出重瓦斯故障跳停信號，開關(guān)柜5539跳閘，檢修人員對故障變壓器進行了相關(guān)檢查。

故障前運行情況：經(jīng)檢查，該有載開關(guān)調(diào)壓9 231次，故障時該變壓器有載開關(guān)在9分接運行，故障當(dāng)天調(diào)擋記錄次數(shù)1次，時間為9月30日23:07，分頭調(diào)壓方向為10擋→9擋。

檢查情況：①變壓器本體氣體繼電器正常，本體壓力釋放閥未動作，未出現(xiàn)噴油情況；②有載開關(guān)氣體繼電器重瓦斯動作造成8#整流變保護跳停；③檢查有載開關(guān)絕緣油耐壓性，油樣為暗紅色且具有刺激性氣味，絕緣油打壓至29.2 kV；④檢查有載開關(guān)切換情況，1～10擋切換正常，在10擋升至11擋過程中，電動調(diào)擋機構(gòu)跳閘，手動搖擋機構(gòu)卡住，11擋→10擋方向搖動正常。

根據(jù)現(xiàn)場本體檢查情況，氣體繼電器動作情況，油樣采樣情況，有載開關(guān)切換情況，初步分析認為：有載開關(guān)內(nèi)部存在機械故障，造成重瓦斯動作，不能再運行，須停車進行檢維修。

2 故障原因

檢查開關(guān)芯體發(fā)現(xiàn)：開關(guān)芯體B相正負極性切換觸頭有熔融痕跡，下觸頭熔融變形嚴重，且存在大量吸附的積碳，如圖1所示。

圖1 開關(guān)觸頭變形情況

正負極性切換:主繞組可正接或反接分接繞組，調(diào)壓范圍增大1倍。正接調(diào)壓線圈，相當(dāng)于依次加上調(diào)壓線圈上的各分接匝數(shù);反接時，兩線圈繞向相反，產(chǎn)生反向磁道，相當(dāng)于在主線圈上依次減去調(diào)壓線圈上各分接匝數(shù)。1～9擋位為正向調(diào)節(jié)過程，10擋為中間擋位，11～19擋為負向調(diào)節(jié)過程。

通過對正負極性切換過程分析，此次故障的直接原因是有載開關(guān)調(diào)壓極性切換時，主觸頭B相接觸不良而造成B相觸頭產(chǎn)生積碳，最終導(dǎo)致觸頭熔融后無法順利切換，氣體繼電器重瓦斯動作跳閘。

綜合以上分析，此次事故主要原因為有載開關(guān)裝配質(zhì)量問題。

3 故障處理

根據(jù)分析結(jié)果，并結(jié)合現(xiàn)場情況，對有載開關(guān)進行了如下處理：更換損壞的B相觸頭，打磨處理A相和C相觸頭。重新投入運行前，逐級做直流電阻試驗和相應(yīng)絕緣試驗，試驗合格后投入運行。直流電阻試驗數(shù)據(jù)按照有載調(diào)擋開關(guān)擋位順序記錄，試驗結(jié)果如表1所示。

4 預(yù)防措施

在調(diào)壓過程中，變壓器有載分接開關(guān)的選擇開關(guān)不參與切斷負荷電流,但每一次切換選擇，要求動、靜觸頭必須可靠接觸，且接觸的壓力和面積滿足通過負荷電流的要求，故應(yīng)采取如下預(yù)防措施。

(1)正常預(yù)防性試驗時應(yīng)測量逐個分接的繞組直流電阻,不常用分接應(yīng)反復(fù)切換后測量,測量結(jié)果應(yīng)滿足《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》中的要求,即同分接不同相直流電阻誤差小于2%,同相各分接直流電阻按一定的規(guī)律遞增或遞減[3]。

表1 直流電阻試驗結(jié)果

(2)檢查變壓器本體時，重點應(yīng)檢查選擇開關(guān)各觸頭的接觸情況，動、靜觸頭兩接觸面間應(yīng)有足夠的壓力；對發(fā)現(xiàn)有燒傷放電痕跡或表面氧化的觸頭，要進行修復(fù)或定期更換;必要時逐一測量各動、靜觸頭間的接觸電阻,其阻值應(yīng)< 500 μΩ。

(3)變壓器在調(diào)壓操作過程中，應(yīng)隨時監(jiān)視運行電壓的變化，出現(xiàn)電壓不變化或變化不符合調(diào)壓規(guī)律，三相電壓變化不對應(yīng)等情況,應(yīng)立即停止調(diào)壓，查明原因，并進行處理。

5 結(jié)語

變壓器有載分接開關(guān)的可靠和穩(wěn)定性直接影響供電質(zhì)量和變壓器的安全運行，在檢修維護工作中，檢修人員應(yīng)提高對裝配質(zhì)量的要求，并做好開關(guān)芯體定期檢查，做好維護保養(yǎng)工作。