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摘要：由于有载调压开关引起的变压器故障比例逐年增加，因此，对有载开关故障进行有效预防显得十分必要。本文首先说明了变压器有载调压开关的故障类型，然后重点阐述了有载调压开关超档故障的危害及原因，最后结合具体案例探讨了变压器有载调压开关超档故障的处理。
关键词：变压器；有载调压开关；超档；无功电压
一、变压器有载调压开关的故障类型
（一）有载调压开关本体渗漏油
变压器本体和有载开关油室是相互密封的，在安装及调试时，应对分接开关所有管道进行密封检查，当有载调压变压器操作次数过于频繁时，就造成切换开关中的油发热，导致密封部位渗漏。
（二）有载调压开关触头接触不良
由于有载调压开关绝缘支架材质不良，分接引线受力，分接选择器静触头支架弯曲变形，造成触头接触不良，分接开关拒动或内部放电。具体表现为，操动机构动作后，测量变压器连同分接开关的绕组直流电阻出现不平衡现象。
（三）操动机构质量不稳定
由于设备老化、年久失修，造成操动机构内低压控制电器及辅助元件质量不稳定，有载调压开关拒动、连动、电动机构仅能一个方向分接变化等问题。
（四）切换开关过渡过程故障
切换开关过渡过程故障的形式多种多样，主要包括内部触头系统、快速机构、储能弹簧脱落老化，过渡电阻烧损，过渡电阻与辅助触头的软连接线断裂、断轴，切换开关不切换或者中途失败等故障。
二、有载调压开关超档故障的危害及原因
（一）危害
无功电压综合自动控制装置（或系统）是根据所监测的电压、无功量的变化进行综合分析判断，按照预先设定的控制原则，实现自动投切补偿电容器组或自动改变变压器有载调压开关的档位。
有载调压开关的电动机构技术条件规定，有载调压开关的电动机构控制线路设计应满足逐级控制的原则，但是在实际的运行中，无功电压自动调节装置和有载调压开关的电动机构不可避免的会发生各种故障和异常，造成在一个档位变换操作之内，完成了连个及以上的档位变换，甚至从某个运行档位不间断的，连续的调向最高档或者最低档。这就是所谓的变压器有载调压开关的档位发生了超档。
超档会导致有载调压开关的电动机不断的把母线往上抬或往下降，不但不能起到正常调压的作用，反而更加加剧电压的趋向异常，甚至使电压发生“雪崩”。电压过高或过低既给电力系统和电力设备的安全运行造成威胁，也给电力用户带来严重的危害。当两台主变压器冰雷运行时，如果其中一台主变的有载开关发生超档，在两台主变之间就会产生环流，环流有可能会使某台主变过负荷，甚至会造成主变差动保护误动作。超档对变压器有载胎压开关本身来说也是非常危险的，有可能造成有载调压开关的损坏，还可能造成调压瓦斯继电器的动作，导致主变压器停运，发生大面积停电。
（二）原因
1、无功电压自动控制装置、手动控制装置和远方遥控装置
（1）无功电压自动控制装置软件出现异常，连续发出错误的调压变换操作命令或无功电压自动控制装置执行变换操作命令的出口继电器触点粘死；
（2）手动控制装置的手动按钮触点粘死；
（3）遥控装置的执行变换操作命令的遥控继电器失控等；
由上述原因使控制有效调压开关电动机构的命令长期保持，导致有载调压开关发生超档。
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有载调压开关电动机构回路的问题
通过对电网运行不同制造厂家生产的有载调压机构分类和归纳，MR、MA9等开关电动机构控制回路本身具备三级防连调措施，运行比较可靠。DCJ-30、IDL等机构在运行中曾经发生过超档的现象，说明其连调功能不够可靠。主要表现在：
（1）电动操动机构的交流接触器不脱扣或接触器的触点粘死；
（2）有载调压开关电动机构的机械和电气限位失灵等。
除上述直接原因外，还可能是由于无功电压自动控制装置的控制策略存在问题，造成变压器有载调压开关变换操作过于频繁。合理的有载调压开关次数应该是每天不大于1个动作循环。变换操作过于频繁无疑会加大开关电动机构故障的几率，增加出现超档的可能性。
三、变压器有载调压开关超档故障的分析与处理
（一）故障现象
某公司是一家从事冶炼的企业，现有各种容量整流变压器 15台，负责为冶炼提供平稳、优质的直流电能。作为整流变压器的心脏，有载调压开关工作情况的好坏，直接影响到变压器的正常运行。近年来，运行人员在有载调压开关升降档过程中，发现有超档现象（档位跨越），其连续跨越档位数不定，有时跨越一两档后能停下来，有时得靠运行人员眼明手快按下急停按钮方可。
（二）故障分析
检修时，起初怀疑行程开关动作不可靠所致，仔细检查乃至更换上新的行程开关后故障依然存在。后又怀疑是升降档接触器因剩磁作用没能及时复位导致连续工作，于是又更换了新的接触器，其后连升连降现象虽有减小，但仍然时有发生。后来，我们对原电气控制图进行了深入研究，得出了可能发生连升连降的第三种解释：升降档到位时，行程开关及其对应的接触器均及时动作，电机供电回路能及时切断，但由于在高速旋转的惯性作用下继续转动，电机的惯性转动带动行程开关跨越死区后又一次被带至工作位置而闭合，相应接触器动作致使电机回
路再次得电，这样便在无人操作的情况下又一次进行了切换。由于电机在惯性作用下能否跨越死区具有偶然性的特点，故连升连降现象也具有偶然性。针对上述分析，我们对原电气控制图进行了改进，增加电机短接能耗制动控制环节，使调压开关一个档位操作完成，电机停电后，旋转惯性能量在三相短接情况下快速消耗殆尽，达到电机停电后即马上制动的效果。
（三）解决方法
限于篇幅有限，同时为了达到一目了然的效果，改进图采用改动点局部描绘，与完整的电路图有一一对应的关系。改进的原则是：在尽量不变更原图接线情况下进行改进，只增加了一个接触器 K3，在主回路中串入 K3 的常开触点是为了避免 K3 常闭触点可能带来的因触点竞争而导致的瞬时短路隐患。配合改进后的控制电气图可知（其中 K1,K2分别为将挡和升档控制接触器辅助触点），每当升降挡时，K1 或 K2 动作，K3 随即通电，主回路中 K3 常开触点闭合而常闭触点断开，不影响原电路的工作。而每升降一档完毕后，行程开关切断 K2 或 K1 继电器的通电回路，即 K3 复位，K3 的常闭触点在主回路中把继电器的三相短接在一起，形成了制动力矩，电机快速停机。
由以上分析可知，改进后的电路保留了原来电路的工作性能，不会因改动而使整个电路的整体配合受到任何影响。
有载调压开关电气控制回路经过改进后，有效地杜绝了类似故障的再次发生，不仅增强了调压系统的可靠性，而且对于稳定冶炼工作电流，延长调压开关的使用寿命具有重要的意义。
结语
综上，有载调压开关在稳定负载中心电压、联络电网、调整负载、改善无功等方面起着重大的作用。随着技术领域的飞速发展，有载自动调压将是调压开关发展的方向，调压开关的故障预防将更为重要。本文只是介绍并分析判断有载调压开关超档故障的原因和处理，因此，工作中的任何蛛丝马迹都要引起技术人员的高度重视，采取完善有载开关的原始测量档案的措施，发现设备的健康状况规律，防止误判断，提高供电质量指标。
参考文献
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论文作者:马瑞
论文发表刊物:《电力设备》2016年第8期
论文发表时间:2016/7/18
标签：变压器论文; 接触器论文; 故障论文; 触点论文; 电压论文; 机构论文; 档位论文; 《电力设备》2016年第8期论文;