变压器有载调压开关常见问题及检修维护技巧

赵勇

【摘 要】有载调压开关是变电站内主变的主要构件之一，主要作用是对电网系统电压进行调节，其运行性能将直接影响到电网的安全可靠运行。变压器有载调压开关在运行过程中的常见问题有开关滑档，油质劣化，放电，触头发热，油室渗漏油等问题，本文对这些问题的产生原因及检修处理进行了阐述，并对变压器有载调压开关的日常维护提出了建议。

【关键词】变压器；有载调压开关；常见问题；检修；维护

一、变压器有载调压开关的重要作用

1.1变压器有载调压开关的工作原理

在供电系统电能传输过程中，电压在用户侧负荷处产生电压降，电压降随着用户侧负荷的变化而变化，同时供电系统变压器本身存在阻抗，也影响着系统电压的波动。系统电压的波动加上用户侧负荷的变化将引起电压较大的变动，从而造成供电系统的不稳定供电。在变压器中安装有载调压开关，在不停电的状态下，通过分接开关改变变压器绕组的匝数进行电压的调整，使变压器的输出电压处于规定的波动范围内。系统电压变动超过规定值时，有载调压开关在一定的延时后动作，按照在一系列设定的动作顺序进行电压的调压，保持电压的平稳，并保证了电网系统的供电稳定性。

1.2变压器有载调压开关的必要性

随着电网对供电质量要求的不断提高，有载调压开关被广泛应用于变压器的电压调整，变压器有载调压开关对电网运行的作用也日益突出，有载调压开关的使用数量也在逐年增加。有载调压开关是变压器中唯一在高电压、大电流下动作的设备，更容易产生绝缘劣化和机械问题，因此，有载调压开关故障在变压器事故中的占有率也在逐年增加。有载调压开关的性能直接影响电力设备和系统的安全可靠性，问题严重者可能造成供电中断等供电事故。因此，针对目前有载调压开关的使用情况和问题趋势，加强有载调压开关的健康状况监控，及时解决设备问题，对保障电网系统的供电可靠性和安全性具有重要意义。

二、变压器有载调压开关的常见问题分析

2.1有载调压开关滑档问题

有载调压开关在变换分接头调压时按照逐级升档或者减档进行调压，滑档问题是本应调整一个分接头，却连续变换超过一个及以上分接变换。滑档问题出现时会造成电压质量下降，母线电压超过调度规定电压变化曲线范围以及变压器过励磁运行等问题。

2.2有载调压开关油质劣化问题

有载调压开关每操作一次，就会产生电弧及熄弧过程，长时间运行可能会引起油质劣化，造成开关的绝缘水平下降。变压器油是分接开关室内最基本也是最常用的绝缘材料，主要作为绝缘和灭弧介质，同时还具有冷却、润滑、防腐蚀作用。在分接开关中，由于电弧的作用，開关油室中的绝缘油被分解，并析出游离碳、氢、乙炔等气体及油垢，气体一般会从绝缘油中排出，但游离碳微粒和油垢的一部分混在绝缘油中，一部分积在开关的绝缘件表面。此外，还有少量触头材料融化后溅射出来的金属微粒也留在了绝缘件表面。这些沉积物的增多，会增加泄漏电流，降低绝缘电阻，最终导致油沿绝缘表面放电，使开关损坏。

2.3有载调压开关放电问题

分接开关的放电问题根据原理的不同可分为雷电过电压和操作过电压引起的放电击穿、分接开关各部分绝缘恶化造成的局部放电和短路击穿。放电问题会进一步的造成绝缘烧伤使开关烧毁、绝缘油劣化加剧，严重者形成喷油甚至爆炸事故。

2.4有载调压开关触头发热问题

有载调压开关频繁的调压，会引起触头之间的机械磨损、电腐蚀和触头污染，尤其是负荷电流较大的变压器，电流的热效应会使弹簧的弹性变弱，动、静触头之间的接触压力降低，接触电阻增大，引起触头之间的发热量增大，加速触头表面的氧化腐蚀和机械变形，并形成恶性循环，最终导致切换开关放电甚至损坏。

2.5有载调压开关油室渗漏油问题

有载调压开关油室是独立的油箱。运行中，切换开关油室中的油是绝对不允许进入变压器本体的，这是因为切换开关运行时产生一定的电弧，致使油室中的油质变差，这种油只能在切换开关油室中使用，而不能进入变压器本体，一旦进入会污染本体变压器油，影响变压器内部油的色谱分析，造成变压器内部问题误判。

三、变压器有载调压开关常见问题的检修

3.1有载调压开关滑档问题的检修

滑档问题出现的原因是顺序开关断开时间短或交流接触器因断电后的剩磁或油污造成的延时释放。当出现滑档问题时，调控人员应立即停止调压，通知运维人员切断电动操作机构电源，改为人工手动就地操作至要求档位处，并尽快安排有载调压开关检修。检查滑档问题应从检查交流接触器有无损坏及油污、顺序开关的动作顺序及其电气控制回路、以及更换带有滑档保护的操动机构几个方面着手。

3.2有载调压开关油质劣化的检修

有载调压开关运行6～12个月或切换2000～4000次后，应取切换开关箱中的油样进行试验。对切换5000～10000次后或绝缘油的击穿电压低于25kV时，应更换开关油箱的绝缘油，并对绝缘件表面做清洁检修。

3.3有载调压开关放电问题的检修

根据运行经验，有载调压开关的放电问题主要是内部绝缘问题造成的，分接选择器、选择开关、分接引接线等元件的绝缘材料质量下降、潮气侵袭密封不严部件降低分接开关绝缘性能、绝缘油质劣化等缺陷都会引起局部放电。为防止放电问题，应加强绝缘措施，防止长时间运行、各种振动、摩擦等因素引起绝缘降低，有效防范绝缘材料的劣化。

3.4有载调压开关触头发热问题的检修

为了防止此类问题的发生，在检修投运前要分别测试开关各分接位置的直流电阻，日常检修时应测量触头的接触电阻，检查触头镀层和接触是否良好。每年结合检修或试验对分接开关各档位置多转动几次，除去触头氧化膜，使其接触良好。

3.5有载调压开关油室渗漏油问题的检修

运行中当观察到有载调压开关储油柜油位与变压器本体储油柜油位异常，通常是有载调压开关油箱油位指示非常高，应考虑是否为绝缘油内渗，变压器油定期检测时色谱分析中氢、乙炔和总炔含量超标严重时也应考虑绝缘油的内渗，并尽快停电检修。引起有载调压开关绝缘油渗漏主要因素有：（1）有载分接开关在运输、安装、调试过程中致使油室底部放油阀门螺栓松动。（2）两油箱间因密封胶垫材料质量、安装工艺差、制造存在缺陷等因素导致绝缘油内渗。（3）传动轴（绝缘筒）与底盘之间、切换开关引出端子等油密封不严导致绝缘油内渗。当发现渗漏问题时应尽快停电检修，更换密封胶垫及时补漏，必要时联系厂家检修。

四、变压器有载调压开关的日常维护

4.1严格执行有载调压开关的巡视检查制度

运行中的有载分接开关应严格按照巡视巡查要求执行，要求外观干净整洁、无渗漏油现象、调压中声音正常，要定期进行红外测温，测量油箱温度，监视过热现象。严格执行分接开关的定期检查和试验规定，分接开关检查要仔细对动触头和静触头接触紧密程度、过渡电阻材质性能、绝缘筒密封等进行全面深入检测。重视直流电阻的测试、过渡过程中切换波形图分析及绝缘油的色谱分析测试等试验，当发现试验数据变化时不宜轻易放过，应综合分析试验数据偏差原因，确保不会漏查缺陷。

4.2确保有载调压开关日常检查的合格

（1）外观检查：分接开关储油柜的阀门应处于开启；油位指示正常；吸湿器良好；密封良好无渗漏油；电动机构箱干净整洁，密封措施完好；压力释放器完好无损；电动机构箱安装应水平，垂直转动轴应垂直并动作灵活；电动机构箱与分接开关的分接位置指示正確并一致。（2）电气控制回路检查：电气控制回路接线正常并确保接触良好；接触器动作灵活不发生误动、拒动、连动；操动电动熔断器符合容量匹配要求。（3）电动操作检查：电动操作应进行两个循环，逐级分接变换一个循环，检查启动按钮、紧急脱扣、电气极限闭锁动作、手摇操作电动闭锁、远方控制操作均应正确可靠。

4.3确保有载调压开关的日常操作的正确性

（1）值班调度员根据调控中心下达的电压曲线及时调整有载分接开关，使电压保持在规定范围内并做好相应的操作记录，有载调压开关每日操作次数应按规定执行。（2）就地进行有载调压时，按下调档按钮时间以不超过1秒为宜；禁止在有载调压开关侧过负荷时操作分接开关调整电压。（3）正常情况下有载调压应在远方操作，特殊情况下可就地电动操作或手动操作，操作完毕应断开操作机构电源空开，以防止误动。

4.4其它日常问题及处理建议

（1）有载分接开关的“小瓦斯”继电器，容易出现渗漏油，应引起注意，尤其是安装前就应解决好这个问题，运行中还应结合检修适时更换封密垫。 （2）无人值班变电站，可在变电站安装自动调压控制器来进行自动调压，也可以在调控中心由调度员“遥调”。尤其是电网的有载调压变压器不是很多，考虑有载分接开关的寿命而减少不必要的操作次数，笔者认为采用后者为宜。如果考虑调度员的劳动强度，尽量减少工作量，尤其是电网的有载调压变压器比较多，电压变化频繁且幅度较大时，则采用前者为宜。（3）为了延长分接开关的使用寿命，应尽量减少调节次数，可以先根据电压变化规律和电压合格范围，预先设定好分接开关的档位。

参考文献：

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