有载开关触头接触不良的缺陷
有载开关触头除了在调整电压时起选择分头或切换电压的作用,在运行中还承担载流的作用,触头接触不良会造成接触点的发热或放电,严重的会造成变压器的事故。以下介绍一些事例。
例1 SYXZ—110/200型有载开关
一台110/20MVA主变压器在运行中内部有放电声,取变压器的油进行色谱分析得出的结论是变压器内部有放电型故障,为了找到故障点,我们进行了吊罩检查,发现有载开关选择器的A相第7分接静触头和动触头的边缘有严重的过热和放电烧伤痕迹,对有载开关的动作情况进行检查,动作顺序基本正确,但是选择器触头的接触位置有问题,单数动触头的动作有时不能完全到位,因此动触头的接触压力不够,再加上第7分接运行中使用次数较少(从触头的磨损程度判断),变压器中的杂质和氧化物使该分头的接触电阻更大,因此造成过热和放电,使触头烧损。防止有载开关触头接触不良的措施主要是在新品检查和定期检查时要对触头的接触位置、接触压力和接触电阻进行检查,同时要对变压器油中的杂质进行净化处理,在直流电阻试验值变化较大时综合油色谱分析进行判断和处理。
例2 SYJZZ-35/250型有载开关
一台35kV/56MVA主变压器在运行中差动及过流保护动作跳闸,经吊芯检查,有载开关第三分接的 A相和 B相的绝缘筒引出端子之间沿绝缘筒的内表面爬电,静触头的引出接触片和引出端子间有放电痕迹。事故时该有载开关的检修维护未超出正常的周期,经过分析认为事故是由于触头接触不良发热和放电造成的,该变压器以前也存在直流电阻不稳定的问题,由于运行中触头接触电阻大产生过热和放电,再加上绝缘筒表面有开关切换产生的碳素,使得故障慢慢发展成相间的沿面放电。
例3
一台35kVA/10MVA变压器大修时发现高压侧直流电阻不合格,在有载开关接触电阻试验时发现有一些分接的接触电阻严重超标,对触头表面进行清理和打磨后,动静触头的接触电阻基本上能够恢复正常,但是静触头的引出接触片与绝缘筒引出端子之间的接触电阻有的依然很大,从数值上我们发现三相的值沿圆筒变化都是从大到小分布,我们分析原因可能是绝缘简加工不圆,使得接触片接触压力不均造成的。
SYJZZ一35/250型有载开关的主要缺陷就是触头接触不良,多次发生直流电阻试验超标,如果反复调换不能解决就需要将开关吊芯,用细砂纸仔细打磨融头的接触面,但是这个方法经过多年的使用也带来负效应,触头表面的镀层磨掉以后更容易氧化和附着碳素,触头越打磨接触压力越小,也就更容易接触不良。问题严重的就应该更换新的触头或更换新的有载开关。
对于 V型有载开关,由于触头的接触电阻大,使得变压器的直流电阻偏差大,采取的措施:一是用调压器给变压器通电后调整有载开关分头,借助开关切换时的电弧击穿动静触头之间的氧化层,二是有载开关吊芯后进行触头的表面处理,几次处理后基本上都能使变压器直阻不正常的问题得到解决。
绝缘油耐压降低造成的故障
由于有载开关切换器在正常运行中切换电压时产生电弧,切换器内的油中有很多碳素,使油的绝缘性有所降低,但是如果油中的所含的水份较低,在正常的检修周期内还是可以满足对绝缘的要求,如果由于某种原因使油或有载开关中的固体绝缘物受潮时,油中的碳素与水分结合使调换器中的绝缘性能急剧下降,在电压的作用下会发生放电性故障,使有载开关严重损坏。因此,防止有载开关受潮和油耐压降低,定期检查和定期更换合格的变压器油是我们检修工作的重要内容。在检修与换油时更要严格把关,预防事故发生。
例1 SYXZ—110/400型有载开关
一台 110kV/50MVA主变压器进行有载开关检修,检修中更换了开关中的油。检修后运行一个小时内有载开关的轻瓦斯频繁动作,一个小时后有载开关和本体的重瓦斯动作跳闸,有载开关上盖崩开并严重变形,油枕中的油漏掉。事故后吊罩检查发现:绝缘筒固定法兰螺丝处断开,有载开关掉在变压器的底部,切换器内固定过渡电阻的酚醛绝缘板上有多处放电痕迹,有载开关触头位置正常,排除有机械故障的可能,通过仔细的检查,在切换器底部发现了两滴水,又对检修用的油和油桶进行检查,发现检修用的油桶底部剩油中含有水份。事故的原因是检修用的油桶由于保管不严进了雨水,在注入新油之前没有仔细检查,在检修换油时开关中进入了水份,造成过渡电阻联接片之间以及过渡电阻联接片与中心吊环之间爬电击穿,由于多点放电的能量很大,油的急剧膨胀使切换器油室炸开。重点是加强油和盛油容器的管理,在领油前检查油桶并在有载开关注油前由检修人员再进行一次油耐压试验。
例2 ZYlA型有载开关
一台 l10kV/31.5MVA变压器在运行中发生有载开关继电器动作跳阐,对有载开关进行检查发现事故原因是有载开关的小油枕侧面的盖扳在装配时没有将密封势放好,在新品安装时也未检查出来,在油面以上的部位密封不严,在运行中雨水从这里进入了有载开关,由于将有载开关继电器的端子短路使变压器跳闸,才没有发展为更严重的事故。因此,有载开关的外部密封是检修工作中不可忽视的。
在新品检查中,我们多次发现国产的 M型和 V型有载开关头盖密封不严,导致变压器运输和存放的过程中有载开关进水。原因是密封圈与密封槽尺寸不合理。
调换器拒动
组合式的有载开关的动作原理是选择开关选择分头,之后由切换器进行电压的调换,只有切换器是可以带负荷电流转换的,而选择开关中载流的动触头不能进行分接间的转换,如果调压的切换器因故障发生拒动,就会使选择器的开关带负荷调压,在切断电流时产生严重的电弧放电。 SYXZ型有载开关切换器拒动的原因主要有快速机构弹簧拉力不够大或弹簧拉断;调换器底部转动轴的密封太紧;检修时调换器未插到位等。
例: 一台110kV/50MVA变压器在运行中进行由6向7分接调压时,发现线电压没变化,于是又从7调到8分接,此时听到变压器有响声,变压器的保护动作跳闸。经检查调换器正常,在双数位置,而选择开关6和8的动静触头有烧伤痕迹,事故的原因就是切换器拒动。
为防止此类事故发生,在新品检查和有载开关大修时要坚持进行有载开关的动作试验。
此外,运行人员在进行调压时监视电压的变化,如果发现分头改变而电压不变时,要检查原因,否则不要继续调压。
SYXZ型有载开关水平轴脱落造成无法调压
一些变压器经过长途运输和装卸后,有载开关的水平轴脱落,有的则在运行中脱落,掉在油箱内,造成无法调压操作。原因是 SYXZ型有载开关水平轴的安装尺寸不合适,或水平轴的销槽活动量过大,在运输和震动下,水平轴的销子出槽脱落。还有的是变压器的器身固定不牢靠,在运输中器身移位使有载开关与器身的距离增大造成的。为防止水平轴聪落,在变压器大修前要注意检查,如果发现器身严重位移,可以用千斤顶将器身复位。如果是水平输的长度不够,就要在水平轴的两端加垫来减少销子的活动量,也可以将轴头的销槽补焊加长。
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