某110kV变电站主变有载开关故障分析论文_侯向红,韩奉辰,邵洪林

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摘 要:在某110kV站2号主变单元停电清扫预试工作现场中,变电检修电气试验人员对2号主变进行高压侧绕组(110kV侧)直流电阻测试时发现,有载分接开关在奇数分接位置时的绕组相互间差别数据较上次试验均有明显的增长,最大差别达到1.77%。对主变进行逐个排查,判断为有载开关油室内部问题。现场吊检发现切换开关室内壁上C相奇数的静触头及切换开关上对应的静触头在垂直方向和前后方向稍有倾斜,且触头上有明显的烧蚀痕迹。现场及时进行了处理,消除了隐患。

关键词:有载开关;直阻超标;倾斜;烧蚀

1、故障基本情况

在某110kV站2号主变单元停电清扫预试工作现场中,变电检修室电气试验人员对2号主变进行高压侧绕组(110kV侧)直流电阻测试时发现,有载分接开关在奇数分接位置时的绕组相互间差别数据较上次试验均有明显的增长,最大差别达到1.77%。检修人员在进行及时检修,对有载开关吊检发现切换开关室内壁上C相奇数的静触头及切换开关上对应的静触头在垂直方向和前后方向稍有倾斜,且触头上有明显的烧蚀痕迹。现场及时进行了处理,消除了隐患。

2、故障发现及分析过程

(1)、试验数据异常的发现:

按照春检预试计划,电气试验专业对2号主变进行高压侧绕组的直流电阻测试。测试过程中,试验人员不断地将不同分接点的试验数据进行比较,测试至第三分接时,发现奇数分接的绕组相互间差别明显超过偶数分接的绕组相互间差别。

(2)、试验数据异常的原因分析:

通过分析比较,测试结果虽未超出标准,但相比较偶数分接位置而言,无论是直流电阻值,还是相间差别均增长较大。由于不是每个档位都有这个现象,仅反映在奇数分接位置上,因此也可以看出绕组没有问题。

排除试验过程中的影响因素,初步判断可能是有载分接开关存在缺陷所致,考虑到该分接开关为组合式结构,它的调压主要依靠两部分完成----分接选择器和切换开关来完成。

由测试数据异常的规律性判断,问题可能出现在C相奇数分接选择器动触头、C相奇数切换开关的动静触头以及C相奇数切换开关和切换开关室内壁触头上,即以上部位动静触头有可能存在接触不良情况,动静触头上有氧化层或是触头压力不够或有灼伤的麻点等情况。也有可能是切换开关奇数位置至分接选择器的连线连接处紧固螺栓松动而造成。

如果是动静触头之间存在轻度的氧化层可以通过数次调分接开关将氧化层打掉,以解决问题,如果是奇数切换开关和切换开关室内壁触头之间存在氧化层,就必须把切换开关吊出处理,如果是切换开关至分接选择器连线的问题,就只能放油后进行钻检处理。

3、现场处理方案及处理过程

针对以上分析,现场试验和变压器检修技术人员制定了三套处理方案:

方案一:对变压器的有载分接开关进行50次的操动,测试是否正常。

方案二:吊出有载分接开关的切换开关对触头进行检查试验。

方案三:向上级主管部门汇报,办理工作票延期手续,进行变压器放油钻检。

首先按方案一,对分接开关进行了50次调节,进行直阻测试,发现三相平衡差值虽然有所减小,但不明显,整体数值仍然较大。

然后执行第二套方案,对分接开关的切换开关进行吊检。

吊出后对切换开关的动静触头的接触电阻进行测量,都在100μΩ以下(标准是500μΩ以下),排除了切换开关动静触头接触不良的因素。

检查切换开关上动静触头的压力也没有发现异常,也未发现灼伤或麻面现象。

进一步检查发现,切换开关室内壁上C相奇数的静触头及切换开关上和该触头相接触的静触头在垂直方向和前后方向稍有倾斜,且触头上有明显的烧蚀痕迹。检修人员对全部触头进行表面处理后,对切换开关进行解体检修,检修相关技术人员及时联系相关厂家,准备相应工器具、备件,在现场对其进行解体检修,更换了倾斜损坏的触头并对其他触头进行了检查。在检修后确认其内部没有渗漏点后,将有载开关吊回,并对有载关进行补油,对开关头盖、出油管及瓦斯进行排气,进行连接校验,调整油位至合格位置,直阻试验合格。

切换开关回装,再次进行直流电阻测试,各分接位置测试数据恢复正常。

4、缺陷原因分析

1、直接原因:

由于切换开关室内壁上C相奇数的静触头及切换开关上对应的静触头在垂直方向和水平方向稍有倾斜,在负荷电流的作用下,触头的表面就会产生氧化膜,造成切换触头接触不良,导致触头的接触电阻过大,从而导致在测试绕组的直流电阻时测试值增大。

2、深层次原因:

开关本身设计造成触头稍有倾斜:此开关为老型号产品,倾斜的触头位于切换开关弧形板外侧,通过软连和螺丝与弧形板内侧静触头实现电气连接。有载开关在切换过程中有轻微振动,长期振动的积累效应,造成软连有轻微变形,连带着外侧静触头稍有倾斜。此触头形状三视图如下:

厂家对新型号产品在这一问题上进行了改进,将上图所示触头改进为近似圆形,将原来导电方式的由线形修改为小面积圆形。即使有软连有轻微变形,也不会因触头稍有倾斜造成接触不良。

5、采取措施和建议

针对上述情况,建议以后采取如下措施:

1、加强红外测试工作,尤其是加强对设备内部过热缺陷的分析和判断,对变压器有载分接开关部位进行重点测试;

2、做好变压器本体油的油色谱分析,如果切换开关室壁上的触头有松动现象发生,那么切换开关室的油必定向变压器本体的油中渗透,那么在变压器本体油中就会出现乙炔;

3、加强对测试数据的诊断分析,测试数据的诊断分析要在横向及纵向分析上下功夫,不能只把测试数据和规程比较,以不超规程规定值作为设备测试合格的标准;

4、在变压器进厂监造、跟踪试验、现场吊检时,也要把对有载分接开关的检查及试验列为重点工作,使设备真正做到零缺陷投运,确保设备的安全运行及电网运行安全。

论文作者:侯向红,韩奉辰,邵洪林

论文发表刊物:《中国电业》2019年第08期

论文发表时间:2019/9/5

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