变压器分接开关故障分析及处理方法

变压器分接开关故障分析及处理方法
摘要：变压器的调压分接开关有分为载分接开关和无载分接开关两大类。

分接开关的可靠性直接影响到变压器的安全运行和电能质量，因此改进检修工艺、完善检测手段、提高运行维护和管理水平是保证设备可靠运行的必要措施。

关键词：变压器分接开关；故障分析；处理方法
一、无载分接开关的故障
1、电路故障方面
从影响到变压器气体组分变化的角度，可以看到无载分接开关的故障形式常表现在接触不良、触头锈蚀电阻增大发热、开关绝缘支架上的紧固金属螺栓接地断裂造成悬浮放电等。

2、机械故障方面
无载分接开关的故障常反映在开关弹簧压力不足、滚轮压力不足、滚轮压力不匀、接触不良以致有效接触面积减小。

此外，开关接触处存在的油污使接触电阻增大，在运行时将引起分接头接触面烧伤。

如果引出线连接或焊接不良，当受到短路电流冲击时，也将导致分接开关发生故障。

3、结构组合方面
分接开关编号错误、乱档，各极变压比不成规律，导致三相电压不平衡，产生环流而增加损耗，引起变压器故障。

4、绝缘故障方面
分接开关上分接头的相间绝缘距离不够，绝缘材料上堆积油泥受潮，当发生过电压时，也将使分接开关相间发生短路故障。

二、有载分接开关的故障
1、有载分接开关本体故障
有载调压开关本体常见故障有触头烧损、触头脱落、滑档、邮箱渗油、实际运行档位与显示档位不对应、主轴扭断、电气和机械连接器失灵等。

（1）有载分接开关烧损故障。

据有关资料统计有载分接开关在运行中烧损故障约占开关故障总数的40%左右。

由于触头接触不良引起拉弧，使有载分接开关气体保护动作而跳闸停电的事故时有发生。

经分析，发生触头烧损的主要原因有：
1）触头松动，引起位置偏移，造成接触不良。

检修发现有的触头接触已不到1/3。

造成触头松动的原因，一是频繁调压振动影响，引起触头松动，导致位置偏移；二是安装时不注意紧固或触头装偏。

2）触头接触压力不足，造成接触不良。

在重负荷情况下，触头易过热而最后烧损，引起事故。

为防止触头松动，最好能增加静触头固定自锁螺钉，并将静触头接触面改为微凹形面，动触头接触面改为微凸形面，因凸凹面接触，稍有偏差也有可能自动矫正。

同时，在检修中要加强触头的压力调整和检测。

（2）有载调压开关邮箱渗油故障。

据有关资料统计，有载调压开关邮箱渗漏油故障约占开关故障总数的13%以上，具体反映以下两种渗漏。

1）渗漏发生在箱体上盖、放油孔或底部铆接部位。

发生的主要原因：一是上盖密封胶圈太薄，压缩最不足；二是绝缘密封老化或铆接压力不均匀；三是装配时损伤了密封圈。

对于这类故障，一般在变压器检修时更换上盖密封圈，同时将有载调压开关油位降低防止从油枕处溢油。

为防止开关渗油，最好能把铆接部分改为箱体纵向用自锁螺栓连接，避免压力不均匀而渗油；将放油孔箱外密封改为
箱内密封；将上盖密封胶圈加厚，增加压缩量，防止渗油。

2）切换开关油室与本体密封不良，渗漏多发生在油室与本体结合法兰处，
其次是转动轴、接线端子等。

当有载开关油位高于本体油位时，开关油进入变压
器本体油中，使变压器本体的油色谱变化而影响故障分析。

对油枕带胶囊的变压器，当未按胶囊油枕充油工艺排净油枕内空气时，如油温变化较大，因油枕胶囊
外存有气体，增加了油的压力，使油向密封不良的开关邮箱挤压，可能造成有载
开关防爆筒喷油。

（3）选择开关分接引线与静触头的固定绝缘杆变形故障，绝缘杆变形常由于绝缘杆自身机构强度不够和绝缘杆受力影响两方面。

由于绝缘杆强度低、易变形，在有载调压开关切换中及切换后造成了选择开关的动、静触头接触不良，甚至造
成运行切换中触头间起弧放电、高温过热。

导致过度电抗或过渡电阻烧毁，气体
继电器动作。

（4）主轴扭断故障。

根据分接开关主轴弯曲扭断故障安全，发生的主要原因有：
1）电气限位装置机械传动部分松动后分离，造成电气限位装置失灵；
2）机械连接器发生卡涩，极限位置机械连接器脱扣拨指变形；
3）调压至极限位置时过挡而扭断主轴。

为避免主轴扭断故障发生，在安装或检修时应先手动调整，并在极限挡机械闭锁动作正常后再进行电动调整。

2、保护装置的应用问题
由于有载开关故障率相对较高，为了主设备的安全，在开关上附设了一些保
护装置。

当有载分接开关出现严重故障时，这些保护装置应发出故障信号或使变
压器退出运行的指令，使有载分接开关的故障限定在一定的范围。

但保护装置本
身存在故障或问题，将会造成严重的后果。

气体继电器是有载分接开关主要的保护装置，安装在有载分接开关与开关的
储油柜之间。

继电器器上所标的箭头应指向储油柜方向。

当开关内发生故障时，
开关内部压力增大，开关内的油气流通过保护继电器向储油柜排放。

当油气流速
达到某一定值时，使继电器内的挡板动作，干簧管触点闭合，发出跳闸动作指令，变压器退出运行。

气体继电器在实际使用过程中的问题有三方面：
1）有载分接开关使用说明书和电力行业标准 DL/T757--2005《有载分接开关
运行维修导则》中都规定保护继电器的跳闸触点必须接入跳闸回路，然而，常发
生误将其接入信号回路的情况。

2）有载分接开关采用有轻、重瓦斯保护的气体继电器，其轻瓦斯接信号回路，重瓦斯接跳闸回路。

但在实际接线时，有的都接信号回路，有的错将信号和
跳闸接线互换。

同时，由于有些有载分接开关通往气体继电器的弯管并不位于开
关顶部的最高处，而有载分接开关切换过程中气体析出，将先在位于通往气体继
电器弯管上方的开关顶部积聚，达到一定体积后再转向气体继电器排放，这时如
外界环境温度有较大变化，开关顶部积聚的气体，将可能使气体继电器的轻瓦斯
信号动作，因而造成对判断这些气体是开关切换过程中析出的，还是开关不正常
运行时产生的带来困难。

3）有载分接开关的气体继电器通径为 25mm，因此有载分接开关上通向气体
继电器的弯管的通径也大都设计为 25mm。

若改用通径为 50mm 的气体继电器将
会影响该继电器的重瓦斯接点回路的工作，易造成误动作。

结束语
除上述几种故障外，有载调压开关本体还存在运输过程中因包装不好或包装
破损而进水受潮的问题。

出厂、运输及安装前的保管工作，都必须采取防止进水受潮措施，保证设备完好。

参考文献：
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[2]霍敏歌；；配电变压器的原理故障分析[J]；科技风；2016年15期
[3]李香菊；电力变压器故障的分析与试验[J]；煤矿机械；2017年03期。