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摘要：有载调压开关作为主变压器的关键组件，用于变压器在正常工作状态下，变压器通过带负载调节有载调压开关在变压器一次侧线圈的分接头来改变线圈的匝数，达到改变输出电压的目的。本文针对一起220kV某变电站主变的有载调压开关在停电预试中发现的缺陷，展开分析探讨。通过处理前对缺陷原因的可能性分析，采取有效手段排查缺陷位置，针对缺陷处理过程中发现的问题，对故障产生的直接原因和间接原因进行分析和总结。对防范类似故障提出一些工作建议，以供参考。
关键词：变压器；调压开关；有载调压
1.前言
有载调压变压器可根据系统运行情况，在带负荷的条件下随时切换分接开关，保证电压质量，而且分接头数目多、调节范围比较大，采用有载调压变压器时，可以根据最大负荷和分接头电压来分别选择各自合适的分接头。这样就能缩小二次电压的变化幅度，甚至改变电压变化的趋势。随着变压器生产技术的不断提升和电网运行稳定性对设备要求的提高，变压器有载调压已经广泛的应用于输电网络。深圳电网110kV、220kV变电站在运的主变压器已基本采用变压器有载调压，主变有载调压开关的健康对电网运行的安全稳定影响极为关键。因此本文针对一起在运变压器有载调压开关的缺陷，通过处理前的缺陷分析，处理方法的探讨，以及处理后的归纳总结，为后续的设备运维和防范发生类似故障提出一些建议，为以后的工作提供一些参考。
2.缺陷情况
2016年10月26日，在对220kV某变电站#3主变本体停电预试工作中，发现#3主变变高侧绕组B、C相所有奇数档直阻数值异常偏大，三相高压侧直阻不平衡率高达8%，明显大于标准值2%。所有偶数档直阻数据均正常，且对调压开关操作80多次后直阻差异仍存在。
表1 220kV某变电站#3主变变高侧直阻试验记录（2016年10月26日）
该主变为日本三菱1995年产的SUB-MRM型主变，配置MRMⅢ600-110/C型调压开关，动作次数24686次。
3.缺陷分析与处理
3.1历史数据对比
该主变调压开关于2010年开展过吊芯检查维护工作，上次预试为2013年06月20日，各档位直阻试验数据均正常，上次预试后调压开关未开展相关停电检修工作。
表2 220kV某变电站#3主变变高侧直阻试验记录（2013年06月20日）
3.2结构分析
该型式有载调压开关为日本三菱引进的MR有载开关技术生产，M型正反极调压，切换部分与选择部分分开。如下图：
图1 220kV某变电站#3主变调压开关结构示意图
根据异常数据的规律及调压开关结构特点，开关奇数档时与偶数档不共用的部分为上图位置1奇数档切换部分导电触头及位置2奇数档选择部位导电杆处。
3.3缺陷排查
（1）本体取油样检测
10月27日，对该变电站#3变本体取油样检测，各特征气体并无明显增长，本体内部无过热情况，证明缺陷点在位置2处的可能性较小。
表3 220kV某变电站#3主变本体绝缘油色谱试验（单位：μL/L）
（2）调压开关切换部分吊芯排查
10月28日对调压开关切换开关部分吊芯检查，发现B、C相奇数档切换部分与调压室箱壁相接触的触头表面积碳严重，有明显的过热烧黑现象，手按触头压力不足，清擦后触头及相连的导电片均有明显烧损变形情况，且触头表面镀银层均已胶落，如下图：
图2 缺陷触头
A相奇数档对应部分表面有轻微的油泥，清洁后恢复正常，且压力正常，各相偶数档相应部分均正常。可确定B、C相该处触头为直阻偏高的主要原因点。
（3）调压开关选择部分直阻检测
为进一点排查B、C相调压开关选择部分奇数档是否存在发热情况，在调压开关切换部分吊出后，按以下接线对9B（偶数档）、 9C（奇数档）档直阻进行测量。
图3 选择部分连同绕组直阻测量接线
9B、9C档时的仅对选择部分及绕组的直阻测量数据三相均正常。如下表：
表4 选择部分连同绕组直阻测量
证明选择部分及绕组均正常，缺陷部分仅在上述的切换开关导电触头处。
3.4原因分析
根据上述排查，造成直阻异常的直接原因为B、C相奇数档切换部分与调压室箱壁相接触的触头接触不良所致。该调压开关虽然于2010年安排厂家开展过调压开关吊芯检修工作，但该处触头按厂家检修要求无需更换，故上次检修厂家并未对该部位零部件进行更换。由于我公司220kV电网电压长期偏高，该变电站#3主变调压开关长期处于1档（奇数档），且长时间不动作，一方面绝缘油中的油泥吸附于各触头表面，另一方面B、C相奇数档切换部分触头的压紧弹簧性能下降，接触压力下降，导致该处发热并不断恶化，引发严重的接触不良问题。
3.5修复处理结果
我变电所另外一个220kV退运变电站#1、#2主变同为进口日本三菱主变及调压开关，经对型号及技术参数核对及日本三菱厂家吊芯核实，退运主变调压开关部件可拆除作为此次故障变电站#3主变备品。故紧急拆用220kV退运变电站退运#2主变调压开关的相关部件更换此次故障变电站#3主变B、C相切换部件烧损的相关触头及配套件，对切换开关触头磨损程度及过渡电阻进行测量检查，并对开关油室进行清洁维护。
修复后各档位直阻恢复正常，主变恢复供电，运行正常。不平衡率均降至0.3%以下，远优于标准要求值（2%)。如下表：
表5 修复后 220kV某变电站#3主变变高侧直阻试验记录
4.结束语
本次缺陷为我变电所主变预试中首次发现调压开关所有奇数档直阻异常的缺陷，通过对220kV某变电站#3主变调压开关有序的检查及分析，准确找出开关切换部分导电触头发热烧损的问题，并利用退运主变的附件更换缺陷部件，及时恢复了220kV某变电站#3主变的供电，避免了一起调压开关内部元件损坏引发关键主变发生故障的事故。
针对本次缺陷处理过程总结经验，为后期的设备运维管理提出一些建议，供设备管理维护人员参考。
（1）定期检修
应严格按照检修规程及厂家技术要求，定期开展我们变电所关键主变调压开关的吊芯检查维护工作，并更换相关老化的零部件，特别是一些重要的导电接触头，应根据检修维护情况，专项要求厂家完成更换；
（2）加装在线滤油装置
针对调压开关动作次数较多，负荷较重的220kV关键主变，合理配置调压开关在线滤油装置，改善调压开关运行环境；
（3）重载关键主变合理缩短预试周期
对历史发生过的大电流冲击及长期重载运行的主变，应结合综合停电，提前开展预试工作，加强试验数据的分析；
（4）绝缘油质检查及更换
结合调压开关绝缘油预试及主变检查维护，检查调压开关油室绝缘是否存在较严重的混浊及黑色油泥现象，对该种情况，应尽快安排直阻检测及绝缘油更换工作，并优先申报调压开关检修维护项目。
（5）同类开关的检修
立应急项目尽快开展同型号主变调压开关的整体检修维护。
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(19):76-77.
[2] 陈敢峰.变压器检修[J].中国水利水电出版社.2004
论文作者:段方成
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/5
标签：变电站论文; 奇数论文; 缺陷论文; 变压器论文; 触头论文; 绕组论文; 本体论文; 《电力设备》2018年第22期论文;