大型变压器分接开关常见故障分析与防范措施

大型变压器分接开关常见故障分析与防范措施

一. 概述

分接开关相对主设备故障发生的概率较小，但也应该引起专业人员的重视，约百分之八十的分接开关故障为有载分接开关发生故障，这是由于有载分接开关应用越来越普遍，所以有载分接开关发生的故障数量要比无励磁分接开关多。这些分接开关故障全部发生在220kV和110kV电压等级的变压器上，投运初期的变压器易发生分接开关故障。分接开关故障将近一半原因为存在质量问题，发现的质量问题有调压开关的设计裕量小、弹簧压力不足，滑环侧触点在制造过程中存在缺陷，变压器设计时没有认真校核分接开关支撑法兰与变压器上顶盖之间的距离等，主要是材料、设计和制造工艺等不达要求而引发的故障，这充分说明分接开关存在质量问题是其引起故障的重要原因。分接开关故障发生具体部位主要在触头和法兰，往往出现触头绝缘击穿、烧蚀，法兰泄漏等现象。

二. 引起分接开关故障发生的原因分析

（1）无励磁分接开关故障原因有如下几条：

1）分接开关触头接触不良，使接触电阻增大而过热，严重时则烧毁触头。

2）分接档位调整不到位而引起触头间电弧放电，分接档错位或乱档将导致绕组分接区大匝短路而烧坏绕组。

3）各分接头相间或对地之间的绝缘距离不够，可能会发生相间或相对地的闪络。

4）分接开关的绝缘件上堆积油泥、污物、或制造、安装、检修时绝缘件受潮，特别是操动杆多系木质材料，易于受潮，从而可能引发分接开关相间闪络或对地发生短路接地事故。

5）分接引线连接或焊接不良而导致过热故障也比较常见。

（2）有载分接开关故障发生的原因有如下几条：

1）有载分接开关烧损故障。主要原因：一是触头松动，引起位置偏移，造成接触不良；二是触头接触压力不足，造成接触不良。

2）有载调压开关油箱渗油故障。有两种渗漏原因：一是由于上盖胶圈太薄，压缩量不足，或绝缘密封老化或铆接压力不均匀，或是装配时损伤了密封圈等原因，使箱体上盖、放油孔或底部铆接部位发生渗漏；二是切换开关油室与本体密封不良而使油室与本体结合法兰处、转动轴、接线端子等处发生渗漏。

3）选择开关分接引线与静触头的固定绝缘杆变形故障。

4）主轴扭断故障。主要原因有：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；机械联结器发生卡涩，极限位置机械连接器脱扣拨指变形；调压至极限位置时过档而扭断主轴。

5）由于出厂、运输，及安装前的防护工作不到位而使分接开关破损而进水受潮。

三. 建议及措施

（1）根据《JB/T8637-1997 无励磁分接开关》的技术要求，分接开关长期载流触头额定通过电流应为最大额定通过电流的1.2倍。在设备选型中，调压开关容量要满足要求。

（2）无励磁分接开关在改变分接位置后，必须测量使用分接的直流电阻和变比；有载分接开关检修后，应测量全程的直流电阻和变比，合格后方可投运。

（3）绕组直流电阻试验是变压器试验的一项重要检测项目，能够反映出有载开关接触不良等异常情况，对变压器的分接开关进行操作后，除了必须进行直流电阻试验进行确认外，在投运后如果还有停运机会，也还应进行一次直流电阻

跟踪，以确认分接开关接触良好。

（4）由于有载分接开关经常在大负荷的情况下对分接档位进行调整，会使有载分接开关继电器产生气体，应加强对其气体成分的监测。同时变压器有载分接开关注油时，应采用真空注油方式。

（5）变压器运行应随时监视运行电压的情况，采取多种方式改善电压质量，尽量避免在大负荷下频繁切换有载分接开关。

（6）有载分接开关在安装时应按出厂说明书进行调试检查。要特别注意分接引线距离和固定状况、动静触头间的接触情况和操作机构指示位置的正确性。新安装的有载分接开关，应对切换程序与时间进行测试。。

（7）在变压器中加装限流装置，以限制环流的大小，将环流控制在最小范围，保护有载开关不受损害。