有载分接开关烧损事故的分析及预防

有载分接开关烧损事故的分析及预防

伊新萍

特变电工新疆变压器厂 新疆昌吉 831100

摘要：为向电网提供稳定的电压，控制电流或调节负载电流，需要对变压器进行电压调整。本文介绍了一起有载分接开关烧损引起的变压器事故，分析事故原因及制定解决措施。

关键词：有载分接开关；烧损；变压器；

1 概述

有载分接开关对保证系统和用户的电压质量起到了重要的作用。而有载分接开关由于机械结构复杂、操作频率高，所以在运行和操作过程中经常会出现异常情况。为了使电网提供给稳定的电压、控制电流或调节负载电流，需要对变压器进行电压调整。变压器一般采用分接开关进行电压调整。随着变压器容量不断增大，电网电压等级提高，有载调压开关容量变大，在运行过程中的问题也不断增多。

事故情况

2004年2月8日凌晨9：45左右，值班人员将钢包炉变压器HBSSPZ-9000/35的有载分接开关调至第1档时，听到隔壁变压器室一声爆炸，值班人员随即按下了跳闸按钮（实际保护已动作）。随后检查发现过流继电器三相速断保护动作，真空断路器速断动作，微机显示屏上显示变压器轻瓦斯故障报警。此产品的有载分接开关事故前控制器上显示操作次数为2043次，事故发生后，出现以下现象：

(1)复合型有载分接开关的开关盖崩开，开关盖上部分M8紧固螺栓拉脱，开关油室筒底崩开，绝缘筒上C相定触头第7、8档之间有一拳头大小放电弧光烧蚀黑斑。但在第7、8档之间没有发现放电通道。开关机械动作正常，无卡滞现象，开关过渡电阻完好，切换动作正常。

(2)开关C相动触头支架上的中性点与夹持件之间的等电位联接片烧毁，在C相第1档“铝支架”表面上放电喷溅的金属颗粒及放电产生的黑晕，C相第8档定触头弧形屏蔽罩与“铝支架”放电击穿，同相第7档也有放电痕迹。(3)开关的各相动、定触头完好，无过流烧蚀现象。开关简图如图1 。

3 原因分析

经过分析，事故原因表述如下：在事故发生几天前, 钢包炉变压器由于产生操作过电压, 35kV侧进线电缆B相放电，并在油箱箱壁上有两处放电痕迹，因是B相先出现短路故障，所以A、C相会产生过电压，由于C相距离铝支架最近，且为了防止出现悬浮，开关厂家通过C相定触头滑环连为一个整体。见图1，从图1中可知，此时开关的第1档与7、8档的电位差最大，在C相过电压的情况下。1档通过连接片、铝支架与8档形成放电回路，烧毁了连接铜片。这时造成“铝支架”成为悬浮电位。并且在短时间内使开关油室内的变压器油劣化变质，并产生大量的游离碳，但有载分接开关还能工作。但随着开关油室中变压器油进一步劣化，C相定触头中已经放电的8触头与“铝支架”开始间隙放电，由于弧光放电造成8触头与铝支架之间的绝缘表面污染，使附近的7触头也开始放电，最终造成事故的发生。

4 处理措施

有载调压变压器能在变压器运行过程中实现电压的频繁调整，满足电网电压波动的要求，近年来得到广泛应用。

4.1加强运行监视

定期检查切换开关绝缘油筒内油污损程度和核实气体继电器的排气量是监视有载分接开关运行的有效方法之一。(1)检查切换开关绝缘油筒内的油时, 可在快速机构座壳侧抽油孔取出, 试验油的耐压应不得低于 30kV。(2)有载分接开关与开关储油柜间联管上装有气体继电器, 继电器的信号接点应整定到 500cm 3 , 并将它接到一个指示灯上, 用以观察切换开关在运行中的排气量与操作次数的关系, 如在以后检查中发现排气量增大, 应立即查明原因, 并消除隐患, 以免发生事故。(3)注意在切换时必须观察电压或电流变化, 当从一级变换到次一级时, 如发现电压或电流仍无变化时, 就不能再继续操作了, 必须立即检查有载分接开关的快速机构及有关部份是否正常, 以防严重事故的发生。(4)继电器的脱扣接点应整定在约 0.9 米 秒油速动作,此接点须接入变压器进线端的油断路器的脱扣线路中, 当有载分接开关内部发生故障, 压力急剧增加时, 冲动继电器的档板, 使脱扣接点闭合, 以切断变压器一次侧的电流, 免得事故扩大。(5)当发现滑档时, 立即断开有载调压的电源, 使滑档停止, 也可以手动进行调整分接开关, 随后通知检修人员进行处理。(6)在调整变压器分接开关时, 若其动作指示灯和油位计显示均正常 , 但不见母线电压随之变化, 可能是主轴扭断,需由检修人员在变压停电后进行处理。

4.2检修与维护

有载分接开关经过正常运行中要作定期维护检查。(1)在正常运行的情况下, 即使切换开关的油耐压仍在30kV 以上, 每年必须换油一次, 但可以不取出切换开关, 换油时, 先把切换开关油箱内的脏油抽尽, 再用干净的油注入清洗切换开关及绝缘筒等, 并再次抽尽冲洗的油, 然后再注满干净的油。(2)有载分接开关已变换 15000 次后应将切换开关取出检查同时检查快速机构及选择开关并测量动作顺序和接触电阻 , 检查时的有关事项方法及要求详见下述:①切换开关取出后检查各紧固件是否松动各纺编织软联接和联接件及底部扇形齿有无损裂, 各定触头表面情况,与此同时检查快速机构的主弹簧, 卡子的小弹簧是否变形及断裂, 连杆上的轴承松动情况如何, 摆杆是否能继续灵活地上扣或脱扣。②检查切换开关的动定触头的烧损情况, 如烧蚀不超过1.5毫米以上触头可继续使用不必调换, 但必须了解触头烧损与操作次数的关系。经检查都能符合要求没有损坏或不正常情况时, 说明切换开关各部件均不须更换, 只要把整个切换开关连同快速机构用干净的变压器油反复冲洗, 并用清洁柔软绸的布浸上少许丙酮在各触头接触处及绝缘筒壁擦拭干净, 不得使用棉花纱纤维擦拭, 如发现触头接触处有凹痕时, 应用细砂布擦去并拭净, 最后按整定位置重新回装即可。

5结论

变压器是炼钢厂炼钢的重要设备，变压器能否正常运行，对炼钢厂来说至关重要，因此在组件设计时就应充分考虑到运行的特殊性，了解设备特性及可能发生的问题。以免由于组件不能满足产品特殊要求出现事故并影响产品运行。

解决有载分接开关烧损的方法可以从以下方面考虑：一有载分接开关的设计结构，将分接开关的“铝支架”改为绝缘支架。尽量减少“悬浮电位”的产生。二在变压器中加装限流装置，保护有载开关不受损害。三对分接开关油室加装了在线滤油机，以降低油劣化过程。

图1

1—开关动触头 2— 开关动触头滑环

3—开关联接片 4—开关铝支架

参考文献

[1]一起变压器有载分接开关电动机构故障的分析和处理[J]. 徐亮,吴迪,潘建乔,刘胜利. 中国电业(技术版). 2016(03).

[2]浅谈变压器有载分接开关常见故障及其维护方法[J]. 梁初按. 科技与企业. 2014(24).

[3]变压器有载分接开关典型故障分析与处理[J]. 胡建军,崔勇霞. 电世界. 2003(01).

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