浅谈变压器有载调压开关常见故障及其检修

【摘 要】变压器设备的运行安全与否，直接关系着电网的稳定，从我们多年经验总结认为影响变压器安全运行的主要因素是有载调压开关，因此，必须做好有载调压开关故障的处理与检修工作。本文重点分析变压器有载调压开关的几种常见故障，并介绍了其检修工作要点。

【关键词】变压器有载调压开关；故障；检修

一、变压器有载调压开关常见故障

由于目前自动调压系统结构原因，自动调压系统偶尔会出现调压分接开关故障导致电力变压器有载调压开关柜烧坏和高压负荷开关跳闸及高压供电线路跳闸停电事故。目前常见的变压器有载调压开关故障有：

（一）开关拒动

1.两个方向均拒动。导致升降两个方向都不能调压的原因是公共线路部分出现故障，原因主要有：无三相电源，空气断路器跳闸或转换开关未合上；三相电源缺相不能启动电动机；无操作电源；电压值中性点位移；联锁开关因弹簧片未复位导致闭锁开关触点未能接通。若检查这四项正常而不能运转，就是控制电路构不成回路，是零线开路。

2.一个方向能运转另一方向拒动。可排除主回路及操作回路公共部分故障，在拒动操作回路上检查，是因极限开关动作未复位，拒动回路接触器烧毁，方向记忆凸轮开关位移的原因等使拒动回路不能形成通路，要排查和消除故障。

（二）开关失步

变压器有载分接开关三相应在同一位置。所谓“失步”，是指调压中由于某种原因，使三相分头位置不一致。在这种状态下，由于次级电压三相不平衡，会产生零序电压和零序电流。在变压器调压过程中，短时不一致是可能的，如果长时间不一致，可能使变压器过热或者跳闸。

有载分接开关失步的原因，可能是其中一相或两相由于电气或机械故障而拒动（原因见上面分析），或启动后中途停止。发生有载分接开关失步故障时，运行人员应立即到现场，检查变压器三相分接开关的实际位置，查明拒动原因，予以处理，使三相恢复同步。为了避免变压器长期在失步状态下运行，可将已动作的相先调回原位（现场电动或手动），然后检查拒动相拒动的原因。如因机械故障不能使变压器恢复同步，应按现场规程的规定申请将变压器退出运行。

（三）绝缘油内渗故障

有载分接开关动作时会在各触头间产生一定的电弧，引起油室油质恶化，因此变压器本体和有载分接开关必须形成独立的绝缘油隔绝系统，当有载分接开关油室因密封不严时就会出现绝缘油内渗问题。运行中当观察到有载分接开关储油柜油位与变压器本体储油柜油位处于同一水平线时应考虑是否为绝缘油内渗，变压器油定期检测时色谱分析中氢、乙炔和总炔含量超标时也应考虑绝缘油的内渗，并加以快速处理。

造成有载分接开关绝缘油内渗主要因素有：

1.有载分接开关在运输、安装、调试过程中致使油室底部放油阀门螺栓松动。

2.两油箱间因密封胶垫材料质量、安装工艺差、制造存在缺陷导致绝缘油内渗。

3.传动轴（绝缘筒）与底盘之间、切换开关引出端子等油密封不严。当发现内渗问题时应更换密封胶垫及其补漏，必要时联系厂方处理。

（四）断轴

Y有载切换开关引起断轴，导致变压器设备不能调压的主要原因是开关的实际档位与机构显示的档位不一致，俗称“错档”。发生这种情况一般在两个极限档位即“1”档或“19”档。当检修人员检修完切换开关后，回装切换开关时一定要注意机构内的档位位置。开关的标示位置一定要与机构内的档位必须一致。假如开关的标示牌在回装中旷量很大，不能确定是在上档或下档，就依机构位置为准进行调整，这时如果以开关本体的标示牌档位为准，就很容易造成“错档”。遇到有载切换开关断轴，要停电处理，吊出切换开关，进行换轴。换轴需拆所有的切换开关机件，拆前要做好记号，测量各部的安装尺寸，然后进行拆。如：ZYI型切换开关，先拆下A、B、C三相圆弧板，

再拆下底部喇叭形联件中的两个定位弹簧锁片，及喇叭形联轴节，松开固定过渡电阻螺栓，把过渡电阻部分取下，从轴上取下第三个定位弹簧锁片，这时断轴即可抽出，然后可以更换新轴。新轴装配要按原尺寸进行，一定要到位，机件按拆时相反的顺序回装，看其是否符合技术要求，经试验无问题切换开关即可吊装入位。要特别注意的是机构与开关本体档位必须一致，最后有载开关进行整体调试，合格后，方可投入运行。

（五）放电

分接开关的放电故障根据原理的不同可分为雷电过电压和操作过电压引起的放电击穿、分接开关各部分绝缘恶化造成的局部放电和短路击穿。根据运行经验分接开关的放电故障主要是内部绝缘问题形成的，分接选择器、选择开关、分接引接线等的绝缘材料质量下降；潮气侵袭密封不严部件降低分接开关绝缘性能；绝缘油质劣化都会引起局部放电，放电故障会进一步的造成绝缘烧伤使开关烧毁、绝缘油更加劣化形成喷油甚至爆炸。

二、变压器有载调压开关故障实例分析

某一次变电所有载调压开关型号为ZY-3―500/110D（8），配装变压器容量为63 000 kVA。在2015年5月，此一次变电所1号主变压器试验中，有载调压分接开关14到15试验波形如图1所示（标尺每格：2 ms）。由图1可见，有载调压开关动作时间不同期，最大同期差U、w两相达18 ms；切换开关变换时程过长，达200 ms以上；电阻过渡桥接曲线混乱，桥接过程中曲线有过零值：U相50 ms；V相40 ms；w相10 ms，说明其在过渡过程中有开路现象。根据以上

现象判断此有载调压开关为故障状态。经吊心检查，发现其切换开关快速机构内的爪卡位置脱槽，造成过渡过程的开路故障。上述有载调压开关经技术处理后，试验波形如图2所示。

数据分析：总过渡时间近50ms；动作同期小于5ms；单、双电阻过渡时间平衡；桥接时间小于10 ms；过渡电阻正常。此有载调压分接开关经处理后试验合格，可以投入运行。

三、有载调压开关检修注意事项

（一）从分接开关油室中取样时，必须先放净排油管中的污油，然后在取油样。当其击穿电压不符合标准要求时，应及时安排处理。

（二）换油时，先排尽油室及排油管中污油，然后再用合格绝缘油进行清洗。注油后应静止一段时间，直至油中气泡全部溢出为止。如带电滤油，应中止分接变换，其油流控制继电器或气体继电器应暂停接跳闸，同时应遵守带电作业有关规定，采取措施确保油流闭路循环，控制适当的油流速度，防止空气进入或产生危及安全运行的静电。

（三）当怀疑分接开关的油室因密封缺陷而渗漏，致使分接开关油位异常升高、降低或变压器本体绝缘油色谱气体含量异常超标时，可停止分接开关的分接变换，调正油位，进行跟踪分析。

（四）用于绕组中性点调压的组合式分接开关，其切换开关中性线裸铜软线应加包绝缘。

（五）切换开关芯体吊出，一般宜在整定工作位置进行。复装后加油前，应手摇操作，观察其动作切换情况是否正确，并测量变压器绕组直流电阻。变压器绕组的直流电阻一般应在所有分接位置测量，但在转换选择器工作位置不变的情况下，至少测量3个连续分接位置。当发现相邻分接位置的直流电阻值相同或2个分接级电阻阻值时，应及时查明原因，消除故障。

（六）分接开关操作机构垂直转轴拆动前，要求预先设置在整定工作位置，复装联接仍应在整定工作位置进行。凡是电动机构和分接开关分离复装后，均应做联结校验。联结校验前必须先切断电动机构操作电源，手摇操作做联结校验，正确后固定转轴，方可投入使用。同时应测量变压器各分接开关位置的变比及连同绕组的直流电阻。

参考文献：

[1]朱景军.变压器有载调压开关故障分析[J].内蒙古科技与经济，2013年19期.

[2]李大卫.变压器有载调压开关故障诊断及处理[J].中国科技博览，2012年25期.