變壓器有載調壓開關常見問題及檢修維護技巧

趙勇

【摘 要】有載調壓開關是變電站內主變的主要構件之一，主要作用是對電網系統電壓進行調節，其運行性能將直接影響到電網的安全可靠運行。變壓器有載調壓開關在運行過程中的常見問題有開關滑檔，油質劣化，放電，觸頭發熱，油室滲漏油等問題，本文對這些問題的產生原因及檢修處理進行了闡述，并對變壓器有載調壓開關的日常維護提出了建議。

【關鍵詞】變壓器；有載調壓開關；常見問題；檢修；維護

一、變壓器有載調壓開關的重要作用

1.1變壓器有載調壓開關的工作原理

在供電系統電能傳輸過程中，電壓在用戶側負荷處產生電壓降，電壓降隨著用戶側負荷的變化而變化，同時供電系統變壓器本身存在阻抗，也影響著系統電壓的波動。系統電壓的波動加上用戶側負荷的變化將引起電壓較大的變動，從而造成供電系統的不穩定供電。在變壓器中安裝有載調壓開關，在不停電的狀態下，通過分接開關改變變壓器繞組的匝數進行電壓的調整，使變壓器的輸出電壓處于規定的波動范圍內。系統電壓變動超過規定值時，有載調壓開關在一定的延時后動作，按照在一系列設定的動作順序進行電壓的調壓，保持電壓的平穩，并保證了電網系統的供電穩定性。

1.2變壓器有載調壓開關的必要性

隨著電網對供電質量要求的不斷提高，有載調壓開關被廣泛應用于變壓器的電壓調整，變壓器有載調壓開關對電網運行的作用也日益突出，有載調壓開關的使用數量也在逐年增加。有載調壓開關是變壓器中唯一在高電壓、大電流下動作的設備，更容易產生絕緣劣化和機械問題，因此，有載調壓開關故障在變壓器事故中的占有率也在逐年增加。有載調壓開關的性能直接影響電力設備和系統的安全可靠性，問題嚴重者可能造成供電中斷等供電事故。因此，針對目前有載調壓開關的使用情況和問題趨勢，加強有載調壓開關的健康狀況監控，及時解決設備問題，對保障電網系統的供電可靠性和安全性具有重要意義。

二、變壓器有載調壓開關的常見問題分析

2.1有載調壓開關滑檔問題

有載調壓開關在變換分接頭調壓時按照逐級升檔或者減檔進行調壓，滑檔問題是本應調整一個分接頭，卻連續變換超過一個及以上分接變換?；瑱n問題出現時會造成電壓質量下降，母線電壓超過調度規定電壓變化曲線范圍以及變壓器過勵磁運行等問題。

2.2有載調壓開關油質劣化問題

有載調壓開關每操作一次，就會產生電弧及熄弧過程，長時間運行可能會引起油質劣化，造成開關的絕緣水平下降。變壓器油是分接開關室內最基本也是最常用的絕緣材料，主要作為絕緣和滅弧介質，同時還具有冷卻、潤滑、防腐蝕作用。在分接開關中，由于電弧的作用，開關油室中的絕緣油被分解，并析出游離碳、氫、乙炔等氣體及油垢，氣體一般會從絕緣油中排出，但游離碳微粒和油垢的一部分混在絕緣油中，一部分積在開關的絕緣件表面。此外，還有少量觸頭材料融化后濺射出來的金屬微粒也留在了絕緣件表面。這些沉積物的增多，會增加泄漏電流，降低絕緣電阻，最終導致油沿絕緣表面放電，使開關損壞。

2.3有載調壓開關放電問題

分接開關的放電問題根據原理的不同可分為雷電過電壓和操作過電壓引起的放電擊穿、分接開關各部分絕緣惡化造成的局部放電和短路擊穿。放電問題會進一步的造成絕緣燒傷使開關燒毀、絕緣油劣化加劇，嚴重者形成噴油甚至爆炸事故。

2.4有載調壓開關觸頭發熱問題

有載調壓開關頻繁的調壓，會引起觸頭之間的機械磨損、電腐蝕和觸頭污染，尤其是負荷電流較大的變壓器，電流的熱效應會使彈簧的彈性變弱，動、靜觸頭之間的接觸壓力降低，接觸電阻增大，引起觸頭之間的發熱量增大，加速觸頭表面的氧化腐蝕和機械變形，并形成惡性循環，最終導致切換開關放電甚至損壞。

2.5有載調壓開關油室滲漏油問題

有載調壓開關油室是獨立的油箱。運行中，切換開關油室中的油是絕對不允許進入變壓器本體的，這是因為切換開關運行時產生一定的電弧，致使油室中的油質變差，這種油只能在切換開關油室中使用，而不能進入變壓器本體，一旦進入會污染本體變壓器油，影響變壓器內部油的色譜分析，造成變壓器內部問題誤判。

三、變壓器有載調壓開關常見問題的檢修

3.1有載調壓開關滑檔問題的檢修

滑檔問題出現的原因是順序開關斷開時間短或交流接觸器因斷電后的剩磁或油污造成的延時釋放。當出現滑檔問題時，調控人員應立即停止調壓，通知運維人員切斷電動操作機構電源，改為人工手動就地操作至要求檔位處，并盡快安排有載調壓開關檢修。檢查滑檔問題應從檢查交流接觸器有無損壞及油污、順序開關的動作順序及其電氣控制回路、以及更換帶有滑檔保護的操動機構幾個方面著手。

3.2有載調壓開關油質劣化的檢修

有載調壓開關運行6～12個月或切換2000～4000次后，應取切換開關箱中的油樣進行試驗。對切換5000～10000次后或絕緣油的擊穿電壓低于25kV時，應更換開關油箱的絕緣油，并對絕緣件表面做清潔檢修。

3.3有載調壓開關放電問題的檢修

根據運行經驗，有載調壓開關的放電問題主要是內部絕緣問題造成的，分接選擇器、選擇開關、分接引接線等元件的絕緣材料質量下降、潮氣侵襲密封不嚴部件降低分接開關絕緣性能、絕緣油質劣化等缺陷都會引起局部放電。為防止放電問題，應加強絕緣措施，防止長時間運行、各種振動、摩擦等因素引起絕緣降低，有效防范絕緣材料的劣化。

3.4有載調壓開關觸頭發熱問題的檢修

為了防止此類問題的發生，在檢修投運前要分別測試開關各分接位置的直流電阻，日常檢修時應測量觸頭的接觸電阻，檢查觸頭鍍層和接觸是否良好。每年結合檢修或試驗對分接開關各檔位置多轉動幾次，除去觸頭氧化膜，使其接觸良好。

3.5有載調壓開關油室滲漏油問題的檢修

運行中當觀察到有載調壓開關儲油柜油位與變壓器本體儲油柜油位異常，通常是有載調壓開關油箱油位指示非常高，應考慮是否為絕緣油內滲，變壓器油定期檢測時色譜分析中氫、乙炔和總炔含量超標嚴重時也應考慮絕緣油的內滲，并盡快停電檢修。引起有載調壓開關絕緣油滲漏主要因素有：（1）有載分接開關在運輸、安裝、調試過程中致使油室底部放油閥門螺栓松動。（2）兩油箱間因密封膠墊材料質量、安裝工藝差、制造存在缺陷等因素導致絕緣油內滲。（3）傳動軸（絕緣筒）與底盤之間、切換開關引出端子等油密封不嚴導致絕緣油內滲。當發現滲漏問題時應盡快停電檢修，更換密封膠墊及時補漏，必要時聯系廠家檢修。

四、變壓器有載調壓開關的日常維護

4.1嚴格執行有載調壓開關的巡視檢查制度

運行中的有載分接開關應嚴格按照巡視巡查要求執行，要求外觀干凈整潔、無滲漏油現象、調壓中聲音正常，要定期進行紅外測溫，測量油箱溫度，監視過熱現象。嚴格執行分接開關的定期檢查和試驗規定，分接開關檢查要仔細對動觸頭和靜觸頭接觸緊密程度、過渡電阻材質性能、絕緣筒密封等進行全面深入檢測。重視直流電阻的測試、過渡過程中切換波形圖分析及絕緣油的色譜分析測試等試驗，當發現試驗數據變化時不宜輕易放過，應綜合分析試驗數據偏差原因，確保不會漏查缺陷。

4.2確保有載調壓開關日常檢查的合格

（1）外觀檢查：分接開關儲油柜的閥門應處于開啟；油位指示正常；吸濕器良好；密封良好無滲漏油；電動機構箱干凈整潔，密封措施完好；壓力釋放器完好無損；電動機構箱安裝應水平，垂直轉動軸應垂直并動作靈活；電動機構箱與分接開關的分接位置指示正確并一致。（2）電氣控制回路檢查：電氣控制回路接線正常并確保接觸良好；接觸器動作靈活不發生誤動、拒動、連動；操動電動熔斷器符合容量匹配要求。（3）電動操作檢查：電動操作應進行兩個循環，逐級分接變換一個循環，檢查啟動按鈕、緊急脫扣、電氣極限閉鎖動作、手搖操作電動閉鎖、遠方控制操作均應正確可靠。

4.3確保有載調壓開關的日常操作的正確性

（1）值班調度員根據調控中心下達的電壓曲線及時調整有載分接開關，使電壓保持在規定范圍內并做好相應的操作記錄，有載調壓開關每日操作次數應按規定執行。（2）就地進行有載調壓時，按下調檔按鈕時間以不超過1秒為宜；禁止在有載調壓開關側過負荷時操作分接開關調整電壓。（3）正常情況下有載調壓應在遠方操作，特殊情況下可就地電動操作或手動操作，操作完畢應斷開操作機構電源空開，以防止誤動。

4.4其它日常問題及處理建議

（1）有載分接開關的“小瓦斯”繼電器，容易出現滲漏油，應引起注意，尤其是安裝前就應解決好這個問題，運行中還應結合檢修適時更換封密墊。 （2）無人值班變電站，可在變電站安裝自動調壓控制器來進行自動調壓，也可以在調控中心由調度員“遙調”。尤其是電網的有載調壓變壓器不是很多，考慮有載分接開關的壽命而減少不必要的操作次數，筆者認為采用后者為宜。如果考慮調度員的勞動強度，盡量減少工作量，尤其是電網的有載調壓變壓器比較多，電壓變化頻繁且幅度較大時，則采用前者為宜。（3）為了延長分接開關的使用壽命，應盡量減少調節次數，可以先根據電壓變化規律和電壓合格范圍，預先設定好分接開關的檔位。

參考文獻：

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