35 kV变压器有载分接开关日常维护及故障检修

王德文

（中国葛洲坝集团第二工程有限公司，湖北 宜昌 443002）

0 引 言

35 kV变压器被广泛应用于电力企业，并且起到了非常关键的作用。有载分接开关对变压器有着非常重要的影响。有载分接开关在实际使用中不仅可以有效提高35 kV变压器所承受电压的稳定性，而且具备联络电网、改善功率分配等功能。因此，以35 kV变压器有载分接开关为主体，对其工作原理、基本结构、日常维护以及故障检修等相关内容进行了详细阐述，以期为相关工作人员提供参考。

1 基本概述

1.1 工作原理

有载分接开关主要是指35 kV变压器处于励磁状态或者负载状态时能够自动完成变压器分接和调整的开关装置，其基本原理是由变压器引出几个不同的分支接头，在确保该变压器内负载电流保持正常运行的前提下将负载电流在分接头之间进行转换，并且通过这种方式将匝数进行调整，从而达到调节电压比的基本目标[1]。工作人员在使用有载分接开关作为35 kV变压器的调节开关时，需要满足两个前提条件。第一，使用有载分接开关进行电压调节的过程中，需要确保负载电流始终处于正常运行的状态。第二，开关切换时应避免出现接头短路的情况。

1.2 基本结构

目前，市场上比较常见的有载分接开关均是由切换开关、分接选择器以及操作机构构成。第一，切换开关。切换开关的主要作用是承担负载电流，其切换的速度非常迅速。由于切换开关在实际应用时不可避免地会产生电弧，进而对油质产生一定负面影响，因此工作人员在安装切换开关时，需要尽可能地将其进行独立安装。通过绝缘筒与油质进行隔离，避免出现油质劣化的情况发生。第二，分接选择器。该部分的主要作用是承担连续负载。同时，分接选择器还需要按照一定顺序对需要进行切换的分接头进行接通。第三，操作机构。操作机构主要是指开关运行的主要动力设备。操作机构还包括安全联锁装置、计数器、限位装置、指示器及信号器等。操作机构通常被安装在35 kV变压器内油箱的外壁上，以保障开关运行的安全性[2]。有载分接开关在实际应用中无论任何组成结构出现故障都会影响整个开关的变压切换效果，因此工作人员需要对这些开关组成结构进行日常维护和定期检查，以确保该开关在35 kV变压器内的应用效果。

2 日常维护

做好日常维护工作可以显著降低35 kV变压器内开关发生故障的概率，因此工作人员需要高度重视变压器等相关机械设备的日常维护工作。第一，日常维护。日常维护主要是指工作人员每日都需要对机械设备的运行状态进行全面检查，其主要检查的内容范围较广。检查作业也是一些常规性的项目。第二，定期维护。日常维护相对应的是定期维护。定期维护主要是针对机械设备中容易发生故障或者重要性较高的构件进行的。由于定期检查的复杂性较高，且所需支付的成本也相对较高，因此工作人员可以有针对性地对这些机械设备中比较重要的构件进行定期维护。通过这种方式不仅可以显著降低35 kV变压器开关运行时出现故障问题的概率，而且可以有效降低维护成本，提高企业的经济效益[3]。目前，市场上很多电力企业都是根据自身企业的实际运营条件将两种维护方法相互结合使用，不仅提高了日常维护效率，而且保障了企业的稳定运行。

3 故障检修

3.1 油位异常

3.1.1 故障原因

造成35 kV变压器出现油位异常的原因主要是密封胶垫出现不同程度的破损。如果胶垫在安装时未能按照设计标准进行准确地定位，出现少许的位置偏差，将很容易在后续的使用中因破损或者移位而失去原有的密封效果，导致35 kV变压器的油位与开关中所显示的油位存在一定数值误差。在二者相互渗透的作用下，高油位油箱内的油质会自动向低油位的油箱进行缓慢流动，从而出现油位异常的情况。

3.1.2 解决措施

对于油位异常的故障，工作人员可以采取以下步骤进行有效解决。第一，将出现破损的胶垫进行拆除，然后准备统一规格型号的胶垫作为备用；第二，工作人员在更换胶垫前，应将开关密封面上的灰尘和杂物进行清除，然后将胶垫平铺至法兰上；第三，相邻的法兰之间需要保持一定距离的间隙；第四，工作人员需要根据开关预制高度对开关的具体安装位置进行判断。通常，开关的预制高度在5～15 mm范围；第五，通过专业的吊具将开关与法兰进行对接，并且使用9个六角螺丝对二者进行固定；第六，为进一步提高开关与胶垫之间的紧密性，工作人员还可以对二者相连接的部位进行注油处理，静置约10 min左右对其进行观察，若接口处并未出现渗油等类似现象，则可以确定胶垫安装作业完成[4]。

3.2 局部温度过高

3.2.1 故障原因

造成35 kV变压器出现局部温度过高等故障问题的主要原因通常有以下4点。第一，开关出现接触不良的情况；第二，电路接触不良；第三，导线焊接不良；第四，35 kV变压器内部铁芯出现局部短路。工作人员可以对变压器内的气体浓度进行测定，得到二氧化碳气体浓度与一氧化碳气体浓度的比值为5.93。由于5.93介于3～7，需要对局部过高温度进行测定。若局部过高温度在700～1 000 ℃，则可以判断出该故障产生的热量主要来自于分接开关接触不良、夹件螺丝松动或接头焊接不良、涡流引起铜过热、铁芯漏磁、局部短路、层间绝缘不良及铁芯多点接地等。

3.2.2 解决措施

工作人员还可以通过对该35 kV变压器进行红外测温、绝缘电阻测定及直流电阻测定等方式来有效地排除一些潜在的非故障因素，然后再有针对性地对该35 kV变压器以及其所使用的开关采取相应的解决措施。第一，工作人员应先对开关的接触点进行处理，通过更换或者修复的方式恢复接触点零件的正常性能，并在安装完成后对该零件进行加固处理，提高其在实际应用中的稳定性；第二，检测开关与35 kV变压器之间连接处的密封性，确保其密封性能良好；第三，将35 kV变压器的钟罩进行拆除，对铁芯内的绝缘电阻进行阻值测定，并根据所测定阻值的大小来确定出现局部温度升高故障的具体位置。同时，以此为依据判断出35 kV变压器内残留有极小体积的硅片和钢片等构件。工作人员只需要合理地利用电磁场和油质循环的作用力将位于油箱底部狭小缝隙中的硅片和钢片进行吸附，然后在铁芯部位形成一种由硅片和钢片组合而成的具有较强流动性的介质，从而有效地解决了因硅片和钢片的在油箱底部铁芯处所产生的局部温度过高的故障问题。

3.3 接触不良

3.3.1 故障原因

客观上，有载分接开关在实际应用时常常会因为使用年限过于久远而出现接触不良的问题，对该35 kV变压器的应用效果产生了一定不良影响。究其原因在于使用有载分接开关时，工作人员常在较短时间内对其进行多次调压，使得开关内的触头出现不同程度的磨损，导致开关内弹簧出现弹性下降等问题，最终导致开关内无论是动态弹簧还是静态弹簧都出现不同程度的压力降低和电阻增大。开关两端的触头进行相互接触时，常常因热量过高而导致氧化腐蚀或者机械变形等现象，最终造成开关受到损害而无法正常运行。

3.3.2 解决措施

对于开关内触头之间出现的接触不良的问题，工作人员可以采取以下步骤进行解决。第一，先将开关面板进行拆卸，然后使用砂纸将开关内部的动态弹簧和静态弹簧的触头进行打磨；第二，完成触头打磨作业后，工作人员可以针对35 kV变压器的开关按照一定顺序进行档位调整，从1档位依次调至7档位，或者从7档位依次调至1档位；第三，工作人员完成调档后，可以通过观察开关调档的过程中是否出现接触不良的情况来判断这一问题是否得到解决。若仍然存在接触不良的问题，工作人员可以根据实际情况，适当地选择重复上述步骤，直至开关触头接触不良的故障完全消失为止[5]。

3.4 卡档故障

3.4.1 故障原因

卡档故障也是有载分接开关在35 kV变压器中实际应用时比较常见的一种故障形式。造成这种故障的主要原因是开关内出现较长时间的大电流流通，对35 kV变压器油箱内的油质产生了物理反应，导致油质在较短的时间内因快速分解而产生大量气体。由于35 kV变压器内的安全装置的密封性能较强，因此这些气体无法在短时间内排出变压器，很容易造成变压器内压力过大而出现卡档故障。

3.4.2 解决措施

针对35 kV变压器的卡档故障，工作人员也制定了相应地解决策略。第一，工作人员需要先对出现卡档故障的变压器进行过渡性能的测定，并对最终测定结果进行分析；第二，根据变压器测定的过渡性结果对一些使用年限较为久远的开关进行断点切换，并根据变压器涉及的接触时间和切换时间等相关参数信息对其使用性能进行判断[6]；第三，结合上述测试结果对35 kV变压器开关内的主弹簧、爪卡以及复位弹簧等进行检查，同时对调档相关的重要零件的基本使用性能进行检查。若这些构件出现不同程度的变形或者断裂，工作人员可以对其进行更换或者修复，以在较短时间内有效地解决35 kV变压器卡档故障。

4 结 论

虽然目前国内仍然存在很多变电企业在实际生产过程中出现不同类型的35 kV变压器开关故障，但是随着科学技术的不断进步，相关技术人员一定会对有载分接开关的使用性能进行不断地改善和优化。